随着城镇化进程和城市机动化率的不断提高,城市的交通发展问题日趋严重。地铁的发展逐渐成为各大城市的交通基础设施建设的重要目标。随着城市人口和城市出行范围的不断扩大,乘坐地铁的需求也不断增长。但是,地铁站规划设计不合理、内部乘客流线不合理、内部设施设置不合理、服务效率低下、出行体验不佳等各种问题也不断突显。本文基于排队论的基础理论,将地铁站看作是服务系统,将其中的各个服务点视作各级服务台,在排队论的基础上建立地铁站内部的运行过程模型,引入广义时间费用来定义地铁站的服务效率,并通过建立广义费用模型算法进行乘客流线组织和内部设施优化。首先,本文从排队论的M/M/C/K模型基础出发,分析地铁站内部的空间结构和功能组成,分析主要设施的功能特性,研究地铁站的客运服务运行过程,总结服务过程与排队论的联系,并对其过程和特点进行描述和抽象。文章在此基础上理清了地铁站服务系统的运行全过程,并对地铁站客运服务结构进行了简化和抽象,为后续分析与建模奠定了基础。然后论文分析地铁站服务的具体内涵,并引入了广义费用函数,提出来了服务效率的评价方法。然后分析地铁站服务效率与组织结构和服务设施之间的关系,建立了基于排队论的服务效率评价模型。接着论文在地铁站服务效率评价的基础上,结合服务效率评价指标,基于地铁站客流全过程流线构建了客流组织优化模型;基于通行时间费用和设施建设费用,建立了服务设施优化模型,并各自提出求解算法。最后文章以武汉循礼门地铁站为研究对象,建立地铁站的客运服务过程模型。重点建立了整个循礼门站乘客流线优化模型和2号线站厅层与站台层间的服务设施优化模型,并进行了求解计算。得出了较好的乘客走行路径组织方法和具体服务设施改善措施。为地铁站服务效率优化提供了新的思路和方法。