城市轨道交通是城市公共交通的一部分,随着城市交通拥堵问题的日益严峻,绿色交通逐渐受到人们的更多关注,而城市轨道交通在构建绿色交通的过程中扮演着重要的角色。近年来,国内大中型城市都加快了城市轨道交通的建设,不断由以前的单线独立运营转变为网络化运营。换乘站是轨道交通线路的节点,各方向线路在此交汇,便于乘客换乘到达不同方向。作为轨道交通网络中的结点,换乘站中乘客的换乘水平直接影响到路网整体的客流交换,轨道交通的服务水平也取决于乘客在换乘站中停留时间的长短。因此,对于网络化运营的城市轨道交通,如何提高换乘站的换乘效率成为轨道交通运营中首要问题。通常情况下,当轨道交通换乘站建设完成后,换乘站内的各种换乘设施、换乘方式等都已基本确定,无法进行大规模改建,而这些因素会直接影响到换乘的换乘效率。因此,在已有的换乘站换乘因素条件下,只有通过合理优化列车组织、提高各条线路之间的运行协调,才可以提高换乘站的换乘效率。本文以轨道交通网络中换乘站为主要研究目标。首先对轨道交通换乘站进行了介绍,详细分析了线路之间关系对于换乘站类型选择的影响,对不同的换乘方式进行了比较,并分析了换乘方式选择的主要影响因素。此外还对换乘协调理论进行介绍,并分析了城市轨道交通换乘协调的影响因素,为论文建模提供理论基础。然后对换乘站内的站台候车时间及走行时间进行了研究。对于站台候车时间,在不同的站台结构及交路模式下得到了相应的计算方法;对于换乘走行时间,运用概率论和数理统计的方法,从密度函数的角度通过Matlab使用核密度估计,对调查得到的数据进行拟合处理,得出走行时间所服从的概率分布函数,为论文建模提供数据分析基础。在此研究基础上,以换乘站某一换乘方向上换乘乘客候车时间最小为目标,建立了换乘站列车接续优化模型,实现了对车站列车到站时刻的优化调整,并设计了相应的遗传算法进行求解。在对单一换乘方向的分析基础上,研究了轨道交通网络换乘接续协调的计算方法,并设计了具体的求解步骤。最后以天津地铁进行案例分析。首先选取西南角换乘站为例,以1号线与2号线为换乘优化对象,验证了模型和算法的有效性。再选取天津地铁轨道交通网络中三条线路作为案例分析对象,对轨道交通网络换乘协调进行了分析,并求解计算。通过西南角站的优化结果以及天津地铁路网中三条线路整体的优化结果表明:本文所设计的换乘站列车接续优化模型能够对列车的到达时刻进行协调优化,减少换乘候车时间,具有一定的实际应用价值。