交通方式结构优化是合理规划经济圈客运交通系统的核心问题，也是区域交通发展战略规划中的重要内容。目前我国已经初步形成了长江三角洲经济圈、珠江三角洲经济圈、京津冀经济圈，这些经济圈的飞速发展带来了交通需求的快速增长。科学引导经济圈客运交通方式结构的形成，对于避免交通基础设施的盲目建设，促进经济圈客运交通系统的平稳发展，具有积极的现实意义。本文结合经济圈乘客的出行需求，深入研究了经济圈不同发展阶段的客运交通方式的合理构成，以期为经济圈客运交通资源的优化配置提供理论指导和决策依据。　　 首先，通过分析经济圈客运交通方式结构的阶段性演化过程，从宏观角度把握交通方式结构的演化方向。在总结国外典型城市化区域的交通方式结构的基础上，提出适合我国经济圈发展的交通模式。以经济圈客运交通系统为研究对象，基于耗散结构理论建立了反映交通方式间非线性关系的logistic模型，通过对模型进行仿真分析，得到经济圈客运交通方式结构的阶段性演化趋势。　　 其次，研究了经济圈内乘客的出行方式选择行为。通过对珠江三角洲经济圈乘客出行调查数据进行分析，选择时间、费用、方便性作为影响经济圈客运交通方式选择的主要因素，在此基础上建立了小汽车、城际客车以及轨道交通的广义出行费用函数。通过对广义出行费用函数中构成项的权重差异描述不同类别出行者的出行特征。利用变分不等式理论建立了交通方式划分与交通分配的组合模型预测经济圈乘客的交通方式选择行为，并设计了求解该模型的相继平均算法，给出了一个算例。　　 接着，针对交通网络基础设施尚不完善的经济圈快速发展阶段，利用双层规划模型研究了如何通过优化交通网络结构，满足乘客的出行需求，进而实现交通网络结构和交通方式结构的同时优化。提出了经济圈可达性的定义和计算方法。随后，以可达性最大作为经济圈交通网络的整体优化目标，建立了交通网络优化的上层目标函数，主要研究了城市之间公路网络的改扩建与城际轨道交通网络的新建。将交通方式选择与交通分配的组合模型作为下层模型反映乘客的出行选择行为，并设计了求解双层规划模型的遗传局部搜索算法。　　 然后，针对交通网络基础设施趋于完善的经济圈发展的成熟阶段，研究了既定交通网络下以经济圈可持续发展作为优化目标的交通方式结构。在环境约束条件下，建立了基于乘客总出行时间和能源消耗最小的经济圈交通方式结构优化模型。通过对既定交通网络下运输市场的供需平衡过程的分析，指出交通方式提供不同的服务水平是导致客流在不同交通方式之间分配的根本原因。随后通过改变既定交通网络下的交通方式的服务水平，分析交通方式结构的变化，为引导乘客出行选择行为形成可持续发展的交通方式结构提供理论依据。　　 最后以珠江三角洲经济圈为例，在预测得到城际间乘客的交通分布基础上，应用对应于经济圈快速发展阶段的交通方式结构优化的理论方法，优化经济圈交通网络及交通方式结构。