随着旅客航空出行需求的快速增长,传统道路交通无法满足机场综合体的交通需求,因此机场快线凭借其准时、快速、环保和大容量的优势被广泛建设。机场快线虽然有诸多优势,但建成运营后仍面对与其他短途交通工具竞争较大及旅客对机场快线与航班到发时间的衔要求更高等问题。所以,充分考虑机场客流特征,编制出一套高效合理的机场快线列车开行方案,不仅可以改善旅客出行接续现状,为旅客节约更多的时间,还能提高机场快线市场占有率,为铁路部门带来更多收益。因此,探究机场旅客出行规律,制定合理的列车开行方案是本文研究的主要内容。首先,本文在查阅大量文献的基础上,分析了城市修建机场快线的必要性,通过对机场快线的功能定位和客流特征的分析,对比国内外机场线列车运营情况得出机场快线列车开行方案与城际列车开行方案有所不同,然后根据不同种类机场快线客流特征阐述了机场快线列车开行方案的主要内容、影响因素及编制原则。其次,在明确了机场快线旅客出行选择行为对列车开行方案影响机理的基础上,根据航班到发时间的密集程度,确定旅客出行时间的分布,然后通过对旅客出行方式选择行为的研究,将各影响因素进行量化,建立了城市至机场客运通道内的Logit客流分担模型,为后文分析机场快线的竞争力,最大程度满足旅客需求的开行方案制定奠定基础。再次,确定了机场快线列车客运径路及列车交路方式,并针对机场快线客流的特点和航班时刻分布规律确定了机场快线列车的编组及发车频率。建立了以广义旅客出行成本最小化和铁路企业运营成本最小化为目标的机场快线列车开行方案多目标规划模型,根据优化意图对模型进行了简化,并选择遗传算法求解。最后,先以中川城际铁路为实例进行分析,从该线路的功能特点和主要客流种类,论证了其现阶段主要作为机场快线的重要性,结合中川城际铁路客流调查数据、模型参数取值等,计算出线路的客流分担率,以客流量确定列车的编组方式及发车频率后,根据分时段航班出入港比例确定了分时段列车具体开行对数,将数据代入模型中得到中川机场快线的列车开行方案,并对方案及算法适用性进行分析。而后,针对航班与列车在时间上进行“无缝化”衔接的问题,除了本文采取的对列车开行方案进行优化的方式外,还提出了合理优化车站设备布置、加强空铁信息共享化、丰富优化空铁联运产品、健全铁路与民航运营合作机制及促进服务流程标准化五个基于空铁联运的优化机场快线与航班到发时间衔接的策略。