近年来，在“经济加速度”推进下，我国正进入“快速城镇化”阶段。城市的扩展引发了城市问题的爆发，“摊大饼”式的发展模式，交通拥堵、环境恶化等已成为城市发展中的突出问题。城市轨道交通的建设发展将有助于这些问题的缓解，目前我国许多大城市正在积极推动城市轨道交通的发展，但对城市轨道交通网络规划的理论和方法研究还很不足。正是在这一背景下，本文选择城市轨道交通网络的规划理论作为研究课题。本论文结合城市轨道交通网络规划的实践，运用系统分析方法，对城市轨道交通网络规划的若干问题作了一些探索。 论文阐述了城市轨道交通对城市发展的作用及其产生机理，在此基础上，分析了我国大城市引入轨道交通的必要性和迫切性。进一步指出，轨道交通作为城市综合交通体系中的骨干，必须与常规公交有机结合，相互补充，共同发展，才能确立公共交通在城市客运交通中的主导地位。轨道交通线网合理规模是一个带有目标性质的量值，它是一个城市轨道交通线网的总量宏观控制，本文在分析既有的线网规模匡算方法的基础上，提出了两种新的线网规模测算方法，即：基于溢出交通需求的轨道交通线网规模测算模型和基于连通度的轨道交通线网规模测算方法，并结合实例分别分析了各种测算方法的优缺点。在分析了目前轨道交通线网设计方法的基础上，建立了基于客流运输效率最大化的轨道交通线网理论优化模型，并进一步给出了该模型的近似优化方法。本文对轨道交通客流生成机理与影响因素进行了剖析，并确定了轨道交通客流预测的基本思路和技术路线，在“四阶段”法基础上，提出了基于综合交通超级网络的逐次加载的多方式多路径选择概率分配方法，并对客流预测结果的三高断面、风险性和敏感性进行分析。不同的线网形态结构对线网运营效率及城市发展都有非常重要的影响，在分析各类典型的线网类型的特点的基础上，利用零度、α指数、β指数、γ指数等拓扑指标来分析轨道交通网络形态，进一步利用分形技术，采用站点-半径维数和分支-半径维数这两个指标来量化轨道交通网络形态，并着重对城市轨道交通网络与城市发展形态的协调性进行了量化分析。本文对轨道交通线网方案、线网的线路分层和线路修建时序三个问题建立了相应的决策方法。