在优先发展公共交通国家政策的指引下,城市轨道交通以其大容量、快速便捷、准点舒适等特点成为大城市发展公共交通的首选方式。为响应推动轨道交通网络化建设,优化换乘条件,确保群众出行安全可靠的政策要求,以乘客为本构建经济适用、换乘衔接顺畅的城市轨道交通系统,有利于提高城市公共交通的吸引力,为乘客提供便捷高效的出行服务。研究城市轨道不同时段的时刻表衔接优化方法,对提高轨道交通乘客出行的满意度、实现高效率的换乘、提升城市轨道交通的服务水平和竞争力具有指导性意义。论文剖析了城市轨道交通换乘衔接特性。总结了末班时段、低平峰时段和高峰时段换乘乘客需求及运营衔接计划特性的区别与联系,分析了不同时段换乘衔接的主要影响因素和换乘站衔接冲突性,依据站点客流特点和土地利用情况,将站点分为首末站、换乘站、商业型、办公型、居住型、旅游型,剖析了城市轨道线网客流在单线运营阶段、骨架运营阶段、初步网络化运营阶段和网络化运营阶段的网络客运量、客流强度、断面流量、线网换乘系数等特性,从乘客和运行组织及设施配置等方面对换乘效率的影响因素进行了总结分析。论文以复杂网络和空间句法理论为基础从时间和空间两个层面构建轨道衔接重要度模型。通过节点度、中介中心性分析站点拓扑重要度,以改进的加权不对称性值、公共交通可达性、居住可达性分析线路和站点的可达性重要度,结合不同时段分方向换乘客流和站点类别时间加权等指标,论文提出了线路重要度和换乘站分方向重要度模型,为换乘衔接优化和时段划分奠定了基础。论文基于乘客换乘路径选择的意向调查,考虑换乘次数和出行时间两个参数,采用了logit离散选择模型,建立了广义费用效用函数,对轨道交通的换乘客流OD进行了路径分配,提出了断面数据提取流程,形成断面时间矩阵,依据客流特征分别划分了节假日、工作日、非节假日周末的低峰时段、平峰时段和末班时段,依据换乘站点拓扑重要度指标,选取线路时段划分基准换乘站点,并根据列车站间运行时间,确定同线路不同换乘站的对应时段。在兼顾企业运营成本的基础上,以乘客为本,最大化城市轨道的服务水平和乘客满意度,以城市轨道交通系统牵引耗能和换乘乘客的出行耗能最小为目标构建分时段的多目标优化模型。采取了两种方法求解,一种将换乘乘客的等待耗能和列车牵引耗能转化成费用形成单目标函数,利用优化的遗传退火算法进行求解,形成最优解集,一种是采用NSGA-Ⅱ算法求解双目标函数,形成Pareto解集。对于换乘衔接组织优化的分时段最优解集,论文从运营协调和乘客协调两个角度出发,综合考虑末班与非末班时段的客流与时刻表设置特点,对城市轨道交通换乘协调性进行了评价,生成了非高峰时段的时刻表衔接方案。基于DEA模型中规模效益不可变的CCR模型对所有的DMU进行协调性效率进行判断,找出最优方案,基于DEA模型中效益可变模型BCC模型分别进行规模效率的评价,判断优化方向,最后以工作日为例确定了3个最优解集中的协调性优良衔接方案。