随着城市人口增长,城市向外扩张,城市轨道交通线路从城市中心逐步向外延伸,传统站站停模式已不能满足多样化的乘客出行需求。快慢车运输组织模式可以更好地适应客流断面不均衡性特征,提升中长距离乘客出行效率,加速车底周转,节省车底数,提升城市轨道交通综合效益,但同时快慢车运输组织模式存在一定不利影响。因此,有必要对快慢车运输组织模式进行深入探究,论文的主要工作如下:（1）基于快慢车概念、运输组织模式、开行条件、线路能力计算原理、国内外典型案例的研究,针对线路条件、客流条件总结了快慢车运输组织模式适用性评价指标,剖析了快车车站越行会增加越行站慢车待避时间及损耗线路通过能力的不利影响。为后文构建越行模式下线路综合运营效率优化模型提供理论支撑。（2）研究列车在越行站作业流程,建立越行站慢车待避时间量化模型,分析越行站慢车待避时间的影响因素及压缩策略。利用Python构建快慢车运行仿真模型,算例研究表明:适当提高快车区间运行速度、增大越行站前后站间距、缩小快慢车在越行站前一站发车间隔、提高车站限速可以缩短慢车在越行站的待避时间。（3）研究快车车站越行对线路通过能力的影响,总结了不同开行比例、越行次数下线路通过能力计算公式,利用Python编程,测算快慢车开行比例、越行次数、速度差、跨站数量、越行位置、停站时间等参数对线路通过能力的影响。算例研究表明:增大同类型列车比例、减小跨站数量、缩小越行前后跨站数量差距、缩短停站时间等策略均可提高快慢车模式下线路通过能力。（4）研究乘客总旅行时间及企业成本构成,在单一交路、单一编组、给定快慢车开行比例条件下,以乘客与企业综合成本最小为目标,以慢车发车频率、快车发车频率、快车停站序列、越行位置为决策变量,考虑不同开行比例、越行位置、越行次数、跨站数量对线路通过能力的影响,构建越行模式下快慢车线路综合运营效率优化模型,并设计遗传算法对模型进行求解。（5）以S市某城市轨道交通线路为例,利用所建模型求解最优快慢车开行方案,验证模型有效性。在总发车频率相同条件下,与站站停模式的运营效率对比:乘客总旅行时间节省了6103min,减少了0.49%,其中停站时间减少了28.87%;企业总成本降低了8172元,减少了6.34%,其中停站成本减少了20.83%,车底购置成本减少了5.18%。此外,量化研究了快慢车开行比例、越行位置、跨站数量、停站时间、快慢车速度差等快车车站越行模式下线路通过能力相关影响因素,以及满载率上限和客流水平对线路运营效率的影响机理,并提出了降低快车越行对运营不利影响的策略。