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随着我国城市化和机动化水平的不断提高,城市交通拥堵、事故频发以及空气污染等交通问题日益严重的制约我国城市社会经济的发展。面对诸多挑战,优先发展城市公共交通已经成为国家战略选择。与此同时,城市人口的集聚、居民出行总量的增加和出行距离的延长,要求城市公共交通系统能够给城市居民提供安全可靠、快速舒适和节能环保的运输服务。因此,通过大力发展低碳、高效、大容量的城市公共交通系统来提高运输能力、提升服务水平、增强公共交通竞争力和吸引力已经成为城市可持续发展重要组成部分。在这种背景下,积极发展城市轨道交通成为我国特大、大城市组建分工明确又相互协作的高效的城市公共交通运输网络的必然选择。面对城市轨道交通在我国的迅速发展,论文以城市轨道交通站点辐射区基础理论及其相关应用为研究核心内容,结合国家高技术研究发展计划(863计划)资助项目(2007AA112202)、江苏省普通高校研究生科研创新计划(CXZZ110165)、教育部博士研究生学术新人奖、东南大学优秀博士学位论文培育基金(YBPY1405)以及国家建设高水平大学公派研究生项目(201306090063)的资助,利用已有的较为经典成熟的模型方法,论文主要从以下几个方面开展了研究工作：1.论文首先在国家和城市两个层面分析了城市轨道交通在我国的发展、轨道交通线路客流量以及轨道交通在城市公共交通出行方式的分担率；建立了基于城市和系统要素考虑的城市轨道交通线路投资成本、线路客流量、及成本效益模型；对比分析了我国三种轨道交通方式(地铁、轻轨、磁悬浮)在乘客量和成本效益方面的表现；对比分析了我国与其他国家(美国和土耳其)在城市轨道交通乘客量和成本效益方面的表现。章节研究为城市规划者和决策者认识我国城市轨道交通乘客量、成本效益以及发展前景提供了基础数据支撑,同时奠定了论文后续章节研究的背景基础。2.综合考虑步行者的个人特性(性别、年龄、家庭收入、职业等)、出行特性(出行时间、出行目的等)、尤其是轨道交通站点属性(站点形式(地上站点、地下站点)、站点功能(普通站、换乘站、终点站)、站点接驳公交线路数、站点到市中心距离、站点周围道路长度)等诸多因素的基础上,建立了基于步行距离的城市轨道交通站点辐射区范围框定模型。模型的建立为城市规划者和管理者改善城市轨道交通站点特定范围内出行环境、提高城市轨道交通吸引力和服务水平提供了参考依据。3.以城市轨道交通站点以及站点一站点(站点OD)客流量预测分析为研究对象,在简述已有的城市轨道交通站点客流量影响因素研究文献和方法并综合考虑其优势和不足之处的基础上,结合我国城市轨道交通系统的实际情况,着重考虑了城市轨道交通站点辐射区内可能影响城市轨道交通站点和站点OD客流量的因素,建立了基于站点辐射区考虑的城市轨道交通站点和站点OD客流量直接需求预测模型。4.结合城市发展轨道交通的多目标性(吸引乘客、保护环境、工程可行、和运营效率),综合考虑反映城市轨道交通站点辐射区等关键指标的基础上,建立了城市轨道交通线网方案的模糊多目标优先决策模型。模型的建立为城市轨道交通规划者和决策者评价优选城市轨道交通线网方案提供了模型方法支撑。5.综合考虑城市居民家庭特征、个人特性及出行特征对出行方式(步行、自行车(包括助力车)、公交、地铁和小汽车)选择影响的基础上,着重考虑了城市轨道交通站点辐射区和居民居住地(小区)及出行OD小区相互关系,建立了基于临近和远离城市轨道交通站点辐射区考虑的居民出行方式选择的多元Logit (Multinomial Logit,即MNL)和巢式Logit (Nested Logit,NL)模型。建立的MNL和NL模型可用于定量分析交通小区引入轨道交通出行方式后对居民尤其是轨道交通站点辐射区内居民的出行方式选择的影响,论文同时建立了基于轨道交通站点辐射区考虑的居民购车意向MNL模型。6.定量分析了城市轨道交通与公共自行车整合(Rail+Bikesharing, T+B)对扩大城市轨道交通站点传统(基于步行距离)辐射区的影响以及在解决城市轨道交通出行“最后一公里”中的作用；对比分析了不同性别以及分工作日、周末使用公共自行车到达城市轨道交通站点的骑行时间差异；实现了轨道交通和公共自行车联合换乘出行模式的可视化分析；提出了提升城市轨道交通和公共自行车整合效率和服务水平的具体改善意见。整体而言,基于城市轨道交通在我国快速发展的实际情况,在充分论述国内外已有研究文献的基础上,并充分考虑充分反映我国城市轨道交通各种变量的基础上,论文：1)从城市和系统两个方面出发,建立了城市轨道交通线路投资成本、乘客量、及成本效益模型：2)考虑步行者特征、出行特性及站点属性,建立了基于步行距离的城市轨道交通站点辐射区框定模型；3)考虑站点辐射区影响因素,建立了城市轨道交通站点及站点OD客流量直接需求预测模型;4)考虑站点辐射区影响因素,建立了城市轨道交通线网规划方案模糊多目标优先决策模型；5)考虑站点居民出行小区和城市轨道交通站点辐射区区位相互关系,建立了居民出行方式选择MNL和NL模型、以及购车意愿MNL模型；6)结合新兴交通方式(公共自行车)与轨道交通整合,讨论了T+B对轨道交通站点传统辐射区的影响以及实现了T+B联合换乘出行的可视化分析。论文研究可为城市规划者和管理者发展城市轨道交通、认识轨道交通站点影响关键区域、以及城市轨道交通站点辐射区在客流量预测、规划方案优选决策、居民出行行为分析中应用提供了实例验证和数据模型支撑。