城市轨道交通作为城市公共交通系统的重点建设项目，其线路的基本设计和走向由城市建设规划决定，而线路具体的运营模式、系统选型、行车组织等因素则影响了线路最终的运输能力和服务水平。目前我国已开通运营的轨道交通线路，部分已经出现了运输能力不能满足客运需求的情况。究其原因一方面是城市内部公共交通需求急剧上升的结果，另一方面也与线路设计运输能力不足有一定关系。如何选择与客运需求相适应的轨道交通运营组织方案，保证线路运输能力能够满足城市客运初期、近期、远期的需求，是本文研究的主要内容。广州地铁十一号线规划设计为环线，本文以十一号线为背景讨论环线的运营模式方案。在介绍国内外现有环线线路情况、运营模式的基础上，设计广州地铁十一号线可能的三种运营模式方案，并用层次分析法对三种方案进行比选研究，得到最优方案。由于轨道交通线路的运营模式、列车选型、编组设计都与线路的客流需求量有关，因此本文对于线路客流预测的方法也做了简要介绍。线路列车选型和编组也是制约线路运输能力的主要因素，本文在对比北京地铁十号线和上海地铁一号线列车选型差异的基础上，比选出适合广州地铁十一号线的列车选型。通过对不同列车选型和编组情况对应线路运输能力的计算，得到最终适合广州地铁十一号线的列车选型和编组模式，并对设计结果的适应性和系统的服务水平给予评价。论文结尾对于可能影响轨道交通线路运营模式方案的其他因素进行补充说明。