铁路运输的提速加剧了民航与高铁运输之间的竞争。为了寻求民航与高铁的合作，向旅客提供更多省时经济的出行选择，本文对民航与高铁的竞争博弈关系以及空铁联运网络的优化设计问题进行研究。
　　为了分析民航与高铁的竞争关系，本文总结了民航与高铁的技术特点，并对二者的技术特点进行对比，定性分析了民航与高铁的竞争关系，然后采用基于面板数据的重力模型对民航与高铁的竞争关系进行定量分析，结果表明，民航在长途路线上受到的交通阻抗最小，OD客流量最大，民航在短途路线上受到的交通阻抗次小，OD客流量次大，民航在中途路线上受到的交通阻抗最大，OD客流量最少，说明民航与高铁在中途路线上的竞争最激烈。
　　空铁联运网络设计的关键是确定枢纽集，本文根据综合交通枢纽的特点，结合复杂网络的中心度理论与方法，提取用于评估空铁联运枢纽的相关指标，建立空铁联运枢纽中转能力的评价指标体系，然后，结合案例对研究城市的相关指标进行计算，利用SPSS软件进行层次聚类分析，最终得到空铁联运网络的枢纽集。
　　针对空铁联运网络优化模型，本文从旅客角度出发，构建空铁联运网络优化设计模型，利用AIMMS软件求解，得到针对时间敏感型旅客和价格敏感型旅客的空铁联运网络，并通过国内实际数据验证了模型的合理性和有效性，旨在为旅客提供更多省时经济的出行选择。