为缓解城市轨道交通换乘站压力、提升轨道交通服务水平，以环线和半径线的组合形式为研究对象，以跨线直达乘客数最大、乘客总出行时间最短、车辆走行公里数最少为目标，考虑发车间隔、满载率、运用列车数等约束，构建环线和半径线之间的跨线列车开行方案规划模型，在分析环线特点的基础上进行客流分配，并设计包含OD客流路径分配的遗传算法进行求解。算例表明：与独立运营模式相比，环线与半径线之间采取跨线运营能够优化运力资源配置，大幅提升乘客直达性和服务水平。当目标函数权重系数比为3:1:1时，跨线客流需求中33.76%(1.10万人次)的乘客可避免换乘实现直达，乘客总出行时间缩短1.11%，车辆走行公里数减少1.05%。