城市空间是一个跨学科的研究对象,是城市的核心要素和物质载体,包括城市地理、经济、社会、文化等自然和人文要素综合的区域实体。长期以来,城市规划学、城市地理学对城市空间研究注重城市用地结构、地域空间的规划与演化等方面,主要关注城市的物质属性,强调以城市土地为基础的城市三维地理空间。随着全球城市化的快速发展,城市扩张(蔓延)、城市机动化以及私人小汽车拥有量的不断增加,城市空间发展问题和城市交通问题交织在一起,成为制约现代城市发展的主要瓶颈。伴随着可持续发展等核心发展理念的重构,中国城市发展战略正在经历一次历史性的转型,即城市空间利用方式由蔓延、粗放向紧凑、集约转型。国内外有关轨道交通与城市空间利用的理论与实证研究表明,轨道交通不仅是解决大都市区居民快速、安全、便捷出行的一种现代交通工具,在城市空间发展演化过程中一直扮演着重要的角色,对调整城市空间结构、缓解城市交通拥堵以及带动城市综合开发和提高人口容纳能力等方面具有重大作用,以城市轨道交通为主导的城市空间高密度发展方式已经成为现代大城市核心区空间开发与重构的一个重要趋势。纵观国内外相关研究,在研究视角、研究方法方面具有多层次、系统化、多学科交叉等特征。在研究范式上遵循理论与实证相结合,集中从城市空间形态、结构、布局演化等方面探讨城市交通对城市空间格局变化的影响,总结性、描述性研究较多,但综合性、框架性的分析成果不足,导致相关研究成果中一些控制性指标(如容积率、建筑密度、单位产值等)“地方性”特征较强,仍有待于进一步归纳与总结出具有普适性的评判准则。特别是中国大城市交通与空间利用演化的阶段性特征与西方城市发展历程不尽相似的情况下,其研究结论往往存在不一致现象。因此,在借鉴国内外有关轨道交通和城市空间利用方面的理论与实证研究成果基础上,以轨道交通对城市空间利用的导向效应为研究视角,从城市空间集约利用阶段目标对轨道交通需求出发,通过对城市轨道交通与城市空间利用的互动关系研究,分析城市轨道交通对城市空间集约利用的影响机制及其规划和管制应对,探索城市轨道交通导向下的城市空间优化策略。对于完善现有的城市建设规划与管理模式、丰富城市空间利用的科学内涵、提升城市建设管理的水平具有一定的理论意义。遵循“问题导向-理论解析-现状评价-规划应对-决策支撑”研究脉络,以城市规划学、城市地理学、城市交通学以及城市经济学等学科理论为指导,以城市轨道交通与空间利用互动机制研究为切入点,在回顾国内外有关问题的理论与案例研究基础上,构建城市轨道交通与空间集约利用互动机制分析框架。根据重庆市渝中区1995年、2000年、2006年、2011年四期TM遥感影像,利用ArcGIS9.3软件的空间叠加分析工具,运用信息熵、均衡度、优势度指数和分散度指数、重要度指数反映渝中区城市土地利用数量结构、空间格局特征；按照渝中区城市居住、商业主导功能原则,从空间利用强度、效益和配套水平三个方面构建地块尺度的居住、商业空间集约利用评价指标体系,探讨渝中区城市居住、商业空间集约利用程度及其影响因素。在分析重庆市渝中区城市交通发展特征及其居民出行模式选择基础上,并根据渝中区以轨道交通为骨架的城市交通系统(概括为轨道交通系统)和城市空间利用系统的多指标复杂系统综合评价要求,选择数据包络分析方法(Date Envelopment Analysis, DEA)从系统综合效率耦合度、纯技术效率耦合度、规模效率耦合度等方面分析轨道交通与城市空间利用系统互动关系,并诊断其系统耦合主要影响因素,为提出后续改进措施提供依据。根据城市空间集约利用内涵、发展阶段特征以及主要表征指标,按照城市土地利用主导功能和社会经济发展水平,结合城市更新改造,分别从城市物质空间改造提升和经济空间承载水平提升两个方面构建城市居住空间、商业空间集约利用目标体系,并以此分析不同阶段城市空间集约利用空间格局。基于城市空间利用产生的交通“源”及其居民出行结构,将重庆市渝中区划分为64个交通小区单元,对轨道交通站点直接辐射范围内的交通小区单元日均出行量进行测算,并预测轨道交通站点“流”的供给水平,通过对交通小区单元居民出行交通“源”的需求和轨道交通站点“流”的供给匹配程度分析,从“地面公交+轨道交通”出行方面提出轨道交通站点间接辐射范围内的交通小区单元运力匹配及线路规划布局。从错峰出行、不同时段交通流量优化以及地面公交与轨道交通的换乘和接驳等方面提出与城市空间高密度、集约化发展相匹配的大城市核心区交通管制策略。得到如下研究结论：(1)城市空间集约利用的本质就是以城市可持续发展为目标,以合理布局、优化城市土地利用结构为途径,以高密度、混合化、立体化开发为手段,强调与城市交通模式的互动选择,不断提高城市空间的利用效率和经济效益,实现城市规模的精明增长和城市空间结构的紧凑适度。城市空间集约利用程度作为城市空间利用结构、形态的外在表现形式,在时空尺度上表现出兴起、成长、繁荣、稳定和衰退等生命周期阶段特征,城市空间集约利用水平表现为粗放(低效)利用、中度(一般)利用、适度(较好)利用、集约利用、过度利用和通过更新改造向更高层次的集约利用演化。同时,城市空间利用与城市轨道交通之间相互联系、相互制约,是一种“源-流”循环作用与反馈关系。城市空间利用方式是城市交通需求的根源,对交通系统起着决定性作用。城市轨道交通建设运营需要大规模的交通“流”的支撑,进而要求沿线区域城市空间能够集聚产生大量交通“流”供给的商务服务业、批发零售业等现代服务业。(2)重庆市渝中区逐渐形成了以居住用地、商服用地为主导,以道路交通和公共服务用地为配套的用地结构。渝中区大坪、两路口典型街区居住空间集约利用总体水平较高且区域差异较大,呈纺锤形分布格局,在空间分布上大体呈现出沿长江二路从东北、西南两端向中间递减趋势,具有“点-轴”空间分布规律。渝中区298栋重点商业楼宇空间集约利用普遍较低且内部差异较大,存在着空间开发利用“强度大、经济效益差、配套不完善”等特征;在空间分布上存在东部>中部>西部、沿嘉陵江片区>沿长江片区的区域分布特征。(3)重庆市渝中区城市轨道交通系统和空间利用系统综合效率耦合度(μTL)整体较好,在空间分布上以菜园坝立交-牛角沱立交为界,西部片区耦合度高于东部片区,并呈现出片区化分布特征。渝中区轨道交通与空间利用系统的纯技术效率(αTL)处于完全耦合、耦合等级的决策单元数量占总数的81.25%,其纯技术效率耦合度较好,在空间分布上呈现间隔分布特征,且经济中心外围区以及正在开发区域的耦合度不高。渝中区城市综合交通系统与城市空间利用的规模效率耦合度(βTL)处于耦合、完全耦合的决策单元数量占总数的67.19%,其规模效率耦合程度不高；空间分布格局呈现出西部片区优于东部地区,其耦合度较低区域主要分布在两路口周边地区、解放碑街道、望龙门街道东部、朝天门街道西部地区。城市轨道交通系统的要素投入规模报酬较优,基本能够满足城市空间开发对交通的规模需求,但现有城市空间开发模式对城市轨道交通系统的促进效率不足。(4)从空间利用强度、空间承载强度和经济产出效益三方面构建了重庆市渝中区空间集约利用的目标体系,到2020年渝中区东、中、西部区域空间集约利用水平差距进一步缩小,呈现出“一极两圈三片”总体格局。就空间利用强度而言,解放碑商圈城市空间利用强度较高,大坪商圈其次,而原后勤兵工程学院、红岩村等区域较低。从空间承载强度来看,存在商业功能区>居住功能区的特征；就渝中区“东、中、西”三大商圈城市空间利用经济效益而言,存在金融业主导型>商贸业主导型>综合服务业主导型。(5)从空间利用强度、人口承载水平和经济产出效益3个方面确定各交通小区空间利用调整系数,建立基于城市空间集约利用的居民交通出行生成与土地利用关系模型,预测出2020年渝中区轨道交通需求量为80.45万人次/日。到2020年,渝中区将形成“三横四纵”网格型轨道交通网络格局,各交通小区到轨道交通站点距离在1500m范围内,基本上实现了轨道交通网络的全域覆盖。2020年渝中区各轨道交通站点的客流量为86.78万人次/日,渝中区轨道交通供求总体上处于可接受非均衡的状态。从轨道交通站点“源-流”匹配来看,渝中区大部分轨道交通站点的供给略大于需求,属于可接受非均衡的状态。渝中区轨道交通站点客流供给不能满足需求的站点主要分布在渝中区东部的临江门站、较场口站、七星岗站和西部的石油路站等4个站点,渝中区轨道交通供给明显大于需求的轨道交通站点主要有小什字、两路口、大坪等换乘枢纽站。针对渝中区部分轨道交通站点供需不平衡状况,在轨道供给运能剩余较多的轨道交通站点服务区和轨道供给不足的服务区之间规划9条快速地面公交线路,将轨道交通站点供给不足区域的客流引导到轨道交通站点供给充足区域,以实现渝中区轨道交通运能的最大利用。并从城市空间与轨道交通联合开发模式、城市公共交通系统换乘与接驳路径以及居民错峰出行经济激励机制等方面构建了促进城市空间集约利用的轨道交通系统管制策略。通过上述研究,基于大城市核心区城市空间利用主导功能划分,从地块尺度探讨了大城市核心区居住、商业功能区城市空间集约利用现状评价方法和阶段性目标体系构建；基于城市空间集约利用生命周期阶段特征,从城市地上、地面、地下物理空间开发利用强度、经济空间利用效益以及配套水平等方面进一步丰富和完善城市空间集约利用内涵及其评价指标体系；基于城市空间利用与城市轨道交通之间的“源-流”循环作用与反馈关系,构建了城市轨道交通与城市空间集约利用互动机制分析框架,为城市空间集约利用研究提供了新的研究视角。从“现状评价-互动影响-目标体系-规划应对-管制策略”等方面提出了城市轨道交通导向下的城市空间集约利用研究路径,为整合城市公共交通系统与城市空间开发利用模式研究提供了新的研究思路。同时,由于城市空间集约利用系统和城市轨道交通系统动态过程的复杂性,需在精准地定量描述两者之间影响关系和作用机制基础上,建立动态仿真模型,从时空尺度揭示城市轨道交通与不同城市功能空间集约利用演化阶段性特征及其规律,进而提炼出具有可操作性、可复制性的促进城市空间集约、高效利用的对策措施。