随着我国城市轨道交通的飞速发展,动车组的配属数量也在快速增长。合理编制动车组运用计划,能够有效减少动车组运用数量,降低企业运营成本投入,优化城市轨道交通系统运营组织水平。考虑到实际运营过程中列车运行延误等随机扰动因素的影响,研究如何提升动车组运用计划的抗干扰能力,对于保证城市轨道交通系统的正常运营具有重要的作用。本文针对城市轨道交通动车组运用计划编制优化问题展开研究,相关研究内容与研究成果如下:(1)分析了动车组运用计划编制的特点与影响因素,包括列车运行图、动车组运用方式、交路形式、检修要求、基础设施设备、线路运营方式等。总结并提出了动车组运用计划的编制原则,同时提出了动车组运用计划的评价指标,包括动车组运用数量、运用均衡性、可靠性等。(2)以动车组运用数量最少和动车组运用均衡性最好为目标函数,以唯一性约束、始发/终到车场约束、检修约束、检修持续时间约束、接续时间约束、动车组固定运用方式约束或不固定运用方式约束等作为约束条件,分别建立了动车组固定运用计划编制优化模型和不固定运用计划编制优化模型,提出了求解这两个模型的最大最小蚂蚁算法。(3)分析了列车延误产生的原因及其对于动车组接续的影响。为了进一步提升动车组运用计划的鲁棒性,在动车组不固定运用计划编制优化模型的基础上,研究列车延误干扰的概率分布,建立了考虑延误概率的动车组运用计划编制优化模型,增加总延误时间最小为目标函数,增加接续时间控制约束、继发延误约束和动车组接续约束,设计了基于Pareto排序的多目标粒子群算法的模型求解算法。(4)以某城市轨道交通线路动车组运用计划为例,应用本文提出的优化模型及其算法进行求解,与既有运用计划相比,计算得到的动车组固定运用计划,总接续时间优化3.81%,运用均衡性优化18.02%;与固定运用计划相比,动车组不固定运用计划接续时间优化3.71%,运用均衡性优化30.12%;与不考虑延误概率的动车组不固定运用计划相比,考虑延误概率的动车组运用计划总延误时间减少了 68.5min,可靠性优化35.31%。图39幅,表14个,参考文献62篇。