当前我国高速铁路网络建设正蓬勃发展，高速铁路客运枢纽规划、建设工程如雨后春笋在全国主要交通枢纽城市破土而出。高速铁路客运枢纽集疏运系统实现了城市社会经济活动与枢纽旅客出行活动的联结与融合，是枢纽与城市发生相互作用的纽带。集疏运系统的科学合理规划是关系到高速铁路客运枢纽与城市能否协同发展的关键点之一。文章以高速铁路客运枢纽及其集疏运系统为研究对象，从系统的要素与结构入手，探讨集疏运系统运行、发展的内在机理及规律，分析各子系统间的相互作用关系，并试图应用于系统结构的规划调整以及空间布局过程中，为枢纽的科学合理规划提供参考。 首先，论文对高速铁路与公路、航空、普通铁路等运输方式的技术特征进行了分析比较，认为高速铁路更符合交通系统的可持续发展战略。对高速铁路客运枢纽及其集疏运系统进行界定，实证分析了高速铁路客运枢纽的交通功能与城市触媒功能的互补性与矛盾性，及两者相协调的重要性；应用系统论原理分析集疏运系统的要素、边界、目标、系统因果关系、发展变化的影响因素；基于不同领域耦合性内涵的归纳，指出集疏运系统耦合性的根源在于各子系统的技术限制。 其次，运用三视模型技术完成了对集疏运系统的静态结构、控制要素、信息变化的模拟分析。在枢纽内集疏运系统可分为动态与静态两大功能模块，出入口、换乘通道通过能力是系统的控制要素，系统中时间流、乘客流量变化反映了系统的效率，三视模型的建立清晰地呈现出集疏运系统基本框架与结构，运作过程；建立市场条件下各子系统的城市交通资源争夺模型，指出个体理性与整体最优的矛盾，体现系统外部作用力的必要性；运用逻辑斯蒂模型模拟子系统自身发展，及两两相互竞争与协作关系，综合限制与促进作用得到系统耦合度模型；当子系统间的竞争限制作用强烈时，系统结构处于不稳定状态，系统将发生结构的变迁或升级；当子系统间的协调促进作用明显时，系统结构处于稳定状态，系统资源得到优化配置与利用；系统结构的优化需要外部作用力与系统自组织的同向耦合。文章结合生态位理论，基于乘客选择偏好及各子系统的技术特征，对各子系统在出行距离上的“耦合区”进行量化，对于耦合区较长的系统方式进行点、线、面不同层次的协同，提出了基于系统需求与系统耦合特征的集疏运系统功能结构优化方法，接着总结归纳了国内典型高速铁路客运枢纽的集疏运系统结构及其发展趋势。 再次，基于集疏运系统静态结构模型，运用时空耗散理论测算枢纽内系统动态模块的规模；结合南京火车站实地调查了解车道边交通流特性，运用交通流理论，可穿越间隙理论，建立了一定条件下高速铁路客运枢纽车道边基本通行能力模型，并以停车选择行为、入口选择行为修正，得到车道边通行能力计算方法，进而确定车道边规模测算模型。结合相关规范，考虑实际运转情况建立了公路客运、公交车、出租车等交通设施场站的规模测算模型。 最后，归纳了枢纽内集疏运系统各子系统换乘衔接、空间布局模式，分析了交通组织的目标、原则及思路；针对国内高速铁路客运枢纽的衔接换乘布局，内外交通组织等方面归纳总结了其特征与不足之处；结合系统耦合性的外在表现形式——“流线耦合”，改进SLP思想与方法，提出基于系统流线反馈、系统综合接近度的集疏运系统布局方法，使得集疏运系统的布局由定性转向定量阶段；接着基于方便性、高效性、综合性准则层提出了高速铁路客运枢纽集疏运系统布局的评价指标体系，以及组合评价决策方法。