随着城市化进程的加快,人口的快速增长,城市发展空间的扩展,越来越多的居民选择在郊区居住,通过长距离的通勤来换取舒适、经济的生活环境。常规地铁和小汽车已不能满足产生在城市中心与城市副中心、郊区之间的巨大客流需求。市域轨道交通是解决市中心居民过分集中、引导城市发展、实现市中心与郊区之间客流需求的重要举措。我国将加速推进市域轨道交通的规划建设和运营管理,实现与地铁的互联互通,从而构建多层次轨道交通网络来解决城市交通问题。日前,我国还没有市域轨道交通规划设计及运营管理的相关规范。市域轨道交通的线路长度、最高运行速度、平均站间距等关键指标的取值决定了线路的运输效率和功能定位。市域轨道交通合理的运输组织模式是满足客流需求、增加客流吸引、提高服务水平、提高运营效率的有效手段。因此,研究市域轨道交通规划设计关键指标的合理取值和主要运输组织模式的合理选择,对市域轨道交通的规划设计、运营管理具有重要的作用,可引导市域轨道交通工程技术标准化和规范化,为将来市域轨道交通的规划设计和运营管理提供借鉴参考。本文依次选取线路长度、最高运行速度和平均站间距进行关键指标合理取值的研究。线路长度的取值研究在分析影响因素的基础上,建立基于线路长度的市域轨道交通系统效益函数,以效益最大化为目标,求解模型得到线路长度的合理经济取值。最高运行速度的取值研究在分析影响因素的基础上,建立运行时间、旅行速度、运行能耗与最高运行速度的匹配关系,通过模型求解、图表分析并结合具体线路特征确定最高运行速度等级。平均站间距的取值研究在分析影响因素的基础上,从列车运行效率最优和乘客出行时间最少两个角度建立平均站间距的取值模型,取两模型结果的加权平均值作为最终平均站间距的合理取值。运输组织模式部分,系统分析了市域轨道交通运输组织模式的分类和特征,选取快慢车运行模型作为研究重点,结合市域轨道交通的特征分析了快慢车模式的适用条件、运行效果并对越行条件、越行位置和越行站个数展开论述。选取北京R1线作为实例,进行各指标取值的合理化验证和运输组织模式的选择,通过模型求解、牵引计算、无量纲化评价方法等手段确定各指标的计算最优值。各指标计算最优值经济合理,运输组织模式的选取符合线路的功能定位及客流需求,验证了本文规划设计关键指标取值模型的适用性及运输组织模式分析的合理性。