市域轨道交通快慢车系统中多种类型列车共线运行的模式使得长途出行乘客的旅行时间得以有效改善,但同时其运营组织模式对线路配线方案有较高的要求。目前在规划设计阶段,线路配线设置效果大多依赖于主观经验,难以实现配线设置方案与实际运营条件的高度匹配。因此,将规划设计与运营组织相结合,即考虑快慢车实际运营需求对规划设计阶段的配线设置方案进行定量优化具有重要意义。本文通过构建快慢车运行模式下越行线配置优化模型,实现市域轨道交通线路快慢车越行线位置与形式的优化,以保证快慢车运营效益提升与服务质量改善。本文的主要工作为:(1)分析不同越行线形式对运营组织方案的影响,总结各越行线形式的特征;结合快慢车越行作业的具体过程,研究越行判定的具体条件,确定各类型列车追踪间隔、越行间隔、侧向运行时间等主要参数的计算方法。(2)综合考虑乘客服务水平和运营效率,实现全线乘客总旅行时间和线路通过能力双目标优化。结合快慢车运营模式的特点,分析各类型乘客在出行过程中的乘车选择差异,考虑乘客在始发站可选列车以及中途换乘行为,精确计算各路径的选择概率,以便于细化全线乘客的旅行时间,同时基于开行方案设计、越行线配置规划要求以及快慢车时刻表编制问题,分别针对单越行线形式与多越行线形式的配置条件建立双层规划模型,并设计结合迭代逼近算法的混合粒子群算法。(3)结合实际线路条件与客流变化规律,优化线路越行线配置方案,针对单越行线与多越行线两种场景,分析越行线位置优化与位置形式综合优化的差异性。结果表明,越行线配置优化能够有效改善快慢车方案的运营效益,其中多越行线模型优化效果较为显著,可使乘客总旅行时间降低10%以上,通过能力提升1-2对/h。快车跨站与越行位置一般位于乘客乘降量较小的车站,多种越行线形式的配置能够进一步提高快慢车方案的灵活性,优化慢车待避时间。另外,合理规划开行比例与快车跨站数量,适度降低安全间隔时间均能够改善运营效益。