有楽町線・副都心線が20分サイクル化したらダイヤはどうなる？

まず優等列車の停車駅設定ですが、変更点はありません。
ただし西武側・東武側の名称設定に合わせる形で「通勤急行→急行」「急行→快速急行」に種別名を変更しても良いかもしれません。
正直副都心線内で現行以上に停車駅の設定を弄る必要性は感じませんし、通勤急行から「通勤」というワードを外すことによって、通勤急行を平日ラッシュ時以外の時間帯でも使えるようになります。

1時間あたりの列車本数私案

1時間あたりの列車本数は下記の通りになります。

ほぼ変更なしです。
ただし朝ラッシュも20分サイクルにするとなると、副都心線で設定されている千川始発の各駅停車2本は西武線始発に延長して良いと思います。
殆どパターンを綺麗に組むためだけに延長するので、必要性は薄いかもしれませんが。
千川始発を延長すると、和光市方面からは毎時24本、西武線方面からは毎時18本が小竹向原に流入することになります。

有楽町・副都心線内で20分サイクルを採用するメリットは、何より「有楽町線を毎時12本にできる」という点でしょう。
東京メトロでは、2020年3月に有楽町線を日中毎時12本にしようとして、西武線内直通を現行より毎時2本多く設定していたことがありました。
しかし、昼間に西武有楽町線の各停を毎時8本設定するのは明らかな過剰輸送であり、また西武池袋線内のダイヤ設定も石神井公園・保谷行きの準急として増発されるなど、明らかに無茶なダイヤ構成でした。
コロナ禍による急激な利用減もあって、2年後の2022年にあっさり減便が決定し、元の毎時8本設定に戻っています。

これらの経緯を踏まえると「日中時間帯で小竹向原を発着できる各駅停車の本数は毎時18本が限界」と考えられます。
有楽町線を毎時12本にしたい場合は、逆に副都心線側の各停を毎時8本→毎時6本に減便する必要があると思います。
そして逆にFライナーを毎時4本→毎時6本に増便すると。
もちろん有楽町線の利用状況によっては毎時9本に減便した方が良いかもしれませんが、ともかく20分サイクルのダイヤを適用するのが最適解だと私は考えます。
小竹向原での接続も非常に良好です。有楽町線だけでなく副都心線側も5分間隔で揃いますからね。

夕ラッシュは、昼間よりも3本増えてそれぞれ毎時15本ずつとなります。
小竹向原を発着する本数が毎時30本に増えるので、かなり多いですね。
コロナ禍を脱して利用者が増えると見込んでの本数設定ですが、多すぎる場合は減便した方が良いでしょう。

ちなみに今回公開した画像は小竹向原駅の発車時刻表ですが、行き先が複数に分かれるため、行先ごとに色分けをしてみました。
が、カラフル過ぎて逆に見にくいかもしれません。
デザインは素人なので、ご了承いただければ幸いです。