摘要：本文以我国大城市轨道交通为背景,针对城市轨道交通建设方案比选和决策问题,根据全寿命周期成本理论,考虑城市轨道交通的准公共产品属性,分析城市轨道交通全寿命周期内部成本和外部成本构成,并建立相应的内部成本、外部成本数学模型,提出了城市轨道交通广义全寿命周期成本理论框架,建立了考虑资金时间价值的城市轨道交通广义全寿命周期成本的动态数学模型,为城市轨道交通建设决策提供理论依据。论文阐述了城市轨道交通项目全寿命周期阶段划分,分析了全寿命周期成本构成,进一步明确了城市轨道交通广义全寿命周期成本是在考虑资金时间价值的条件下,由各年度决策设计成本、施工建设成本、运营维护成本、报废回收成本以及各项外部成本所构成,并对各成本内容进行了论述。探讨了城市轨道交通广义全寿命周期成本分析过程、时机和广义全寿命周期成本分析的优点。在调查北京、上海、天津、广州、深圳及南京等国内城市轨道交通运营线路的基础上,按照成本发生的不同阶段,分析了地上线、地下线城市轨道交通的土建成本、机电设备成本、运营维护成本等内部成本的构成及影响因素,建立了决策设计阶段、施工建设阶段、运营维护阶段及报废回收阶段各种内部成本模型；提出了阻断成本的概念,建立了阻断成本数学模型,给出了阻断成本计算方法步骤；在分析外部成本含义的基础上,构建了经济增长收益、公交替代收益、能源消耗节约收益、环境成本、沿线不动产增值效益、劳动生产率提高收益、旅行时间节约收益、安全性提高收益及噪声成本等数学模型,并阐述了不完全信息下小样本的模糊聚类成本估算方法,提出了小样本支持向量机成本估算方法。论述了城市轨道交通广义全寿命周期成本优化的目标和优化内容,在详细分析广义全寿命周期成本优化目标函数和约束条件的基础上,建立了最优化的数学模型,提出了轨道交通广义全寿命周期成本优化措施建议。以石家庄城市轨道交通1号线为实例,计算了地上线和地下线两种不同敷设方式的传统全寿命周期成本现值和广义全寿命周期成本现值。结果表明以传统全寿命周期成本为评价指标,地上线敷设方式每千米现值为2.175亿元,地下线为5.227亿元,石家庄城市轨道交通1号线应选择地上线敷设方式。而以广义传统全寿命周期成本现值为评价指标,地上线敷设方式为5.533亿元,而地下线敷设方式为5.227亿元,石家庄城市轨道交通1号线应选择地下线敷设方式。通过实例解释了近年来我国城市轨道交通敷设方式倾向于地下线的工程实践现象。