优先发展公共交通是解决城市交通拥堵的重要途径。作为城市公共交通系统的骨干,城市轨道交通承担着主要交通走廊上长距离客流运输任务。然而,单凭干线轨道交通线路所能覆盖的服务范围十分有限,必须为其设计高效的接驳系统以集散客流。“最后一公里”问题是限制轨道交通能力发挥的重要因素。因此,研究城市轨道交通接驳系统优化问题具有现实性和紧迫性。基于这一背景,本文以国内城市轨道交通接驳系统中最常见的固定线路接驳公交为研究对象,分别通过提出单条线路的可达性指标和建立接驳公交线网优化模型,分析了接驳公交运行效率的影响因素和影响机理,探讨了与之相关的优化问题。当前国内外一些大城市已经有了成熟的轨道交通线网以及完善的接驳系统,本文首先对香港、新加坡、北京、上海等城市的轨道交通接驳系统作对比分析,研究各自接驳系统的特点,分析不同类型接驳系统的特点和适用性;本文爬取了北京和上海两座城市的接驳公交路径、站点数据和运营信息,对其进行了详细的统计分析,总结其线路规划和运营特征,为后文的优化研究提供现实依据。其次,在单条线路层面,本文在前人研究的基础改进了接驳线路的可达性指标,加入对不同方式间客流竞争与乘客候车时间的考虑,并将其作为接驳线路接驳效果的评价指标,分析了线路长度、站间距、上线车辆数、接驳换乘站位置等因素对接驳线路可达性的影响,并通过可达性公式推导和建立接驳公交路径优化模型对算例进行求解验证两种方法,计算和对比了不同线路形式（车辆运行模式）接驳线路在不同线路长度下可达性的差异,结论表明这一差异是存在的,不同线路形式的接驳线路适用于不同客流强度和轨道交通站点密度的地区。最后,在线网层面,本文基于对北京微循环公交运营状况的实际调查,以接驳公交系统总成本最小为优化目标,依据列生成的方法,建立了包含公交场站、地铁站、公交车站三类点元素在内的城市轨道交通接驳公交线网优化模型,并通过使用python调用Gurobi求解器和编写人工蜂群算法分别求解列生成的主问题和子问题。算例求解结果表明列生成方法对求解该类问题具有较好的效果。对不同参数的灵敏度分析表明,车辆速度、车型选择和线路长度是影响接驳公交运行效率的重要因素。借助优化模型,本文进一步探讨了固定线路接驳公交开行的临界客流条件。