车底运用计划作为城市轨道交通车底完成运输任务的重要依据,对协调企业运营成本和乘客服务水平具有重要意义。在长期车底运用过程中,车底在达到检修标准时需及时进行检修作业。鉴于此本文车底运用计划的涵义是考虑车底周转和检修要素的车底使用综合计划。此外,列车运用的不均衡性会导致车底不均匀磨耗,影响车底使用寿命。在此背景下,如何安排车底在承担运输任务的同时减少运营成本,并保证车底运用均衡性,是亟需解决的问题。本文从这一实际问题出发,深入研究城市轨道交通车底运用优化相关问题,主要研究内容如下:（1）阐述城市轨道交通车底运用计划的基本概念及影响因素,明确车底运用问题优化策略。在车底运用优化涵义的基础上,分析多个影响因素对车底使用效率的影响。基于既有车底运用计划编制方法,制定了两阶段求解策略,即第一阶段的单日车底运用计划和第二阶段的长期车底运用计划。（2）构建第一阶段不考虑检修约束的城市轨道交通单日车底运用计划编制模型。将列车运行图转换为节点接续网络图,以最小化车底固定使用费用与接续时间费用之和为优化目标建立单日车底运用计划编制模型,并设计贪心算法,分别使用CPLEX和贪心算法进行算例验证,证明了模型的正确性和贪心算法的优越性。（3）构建第二阶段考虑检修约束的城市轨道交通长期车底运用计划编制模型。以第一阶段模型求解得到的单日车底运用计划为输入,构建在时空约束条件下车底运用与检修计划协同编制网络图。建立最小化车底固定使用成本和最小化车底运行里程不均衡性的双目标规划模型,设计并行禁忌搜索算法进行求解,并引入帕累托最优解的求解思想求解双目标优化问题。（4）基于某条轨道交通线路进行实证研究。首先利用第一阶段模型求解出单日车底运用计划。以这一结果为基础数据输入,结合检修规程,采用第二阶段模型求解长期车底运用计划。基于帕累托最优解的思想求解出多个长期车底运用计划方案,设计多项指标进行分析比较,选出三个适用条件不同的可行方案,验证了编制方法的合理性。最后给出在车底运用计划编制过程中得到的一些优化经验,对实际运营有一定的指导意义。图37幅,表33个,参考文献102篇。