近年来,由于我国经济发展迅速,交通运输体系逐渐完善,旅客对于出行方式也提出了更高的要求。现阶段,乘坐火车、飞机出行正在逐渐成为旅客出行的首选。为了有效缓解铁路、航空运输间的竞争压力,并为旅客提供更好的出行体验,加之国家有关部门对这一发展模式的逐渐重视,许多地区开始开办了旅客空铁联运业务,有效结合两种运输方式各自优势,使其发挥各自长处,提高整个运输系统的经济和社会效益。本文通过梳理国内外旅客空铁联运相关研究,首先分析了旅客空铁联运的概念、换乘模式和国内外旅客空铁联运换乘组织现状。然后以国内旅客空铁联运换乘中采用最多的机场大巴换乘模式为研究对象,分析其换乘客流特点,采用灰色预测法和分担率预测法提出旅客空铁联运换乘客流量预测模型。在此基础上,兼顾旅客利益和企业利益,以旅客由于候车产生的总损失最小以及企业总运营成本最小为目标,建立基于不同时段客流量的发车间隔优化模型。最后以A城市旅客空铁联运为例,预测其换乘客流,并提出不同时段内机场大巴发车间隔的优化方案,验证了模型和算法的有效性和可操作性。旅客空铁联运既有利于提升综合运输服务品质,满足旅客对于运输方式更加严格的要求,又有利于运输组织模式的不断完善,构建现代化的交通运输体系。本文旨在优化旅客空铁联运的换乘过程,以达到提高旅客出行效率、提升旅客空铁联运换乘效率以及竞争力的目的,为后续研究提供一定参考。