北京、上海等我国典型特大城市正在从以市区轨道交通建设为主阶段逐渐进入市区轨道交通与市郊轨道交通并举发展阶段，迫切需要一套适应市域轨道交通线路和客流特征的设计理论与方法。为此，本学位论文依托国家863计划项目“大城市快捷公交客运交通系统设计技术”，在借鉴国外典型城市轨道交通发展经验的基础上，以“提高效率、降低成本”为出发点，重点围绕市域轨道交通线路的衔接模式、敷设方式选择和车站设置方法等展开了比较系统的研究工作，主要研究成果归纳如下：　　 首先，在国内外城市轨道交通噪声和振动领域既有研究成果的基础上，提出了基于市域轨道交通线路和运营特征的沿线噪声及振动预测的修正模型。　　 其次，在对市域轨道交通线路分段或贯通模式的特征和衔接模式选择的关键影响因素分析的基础上，从服务水平、经济性和环境影响三个方面建立了衔接模式的评价指标体系，基于总费用现值比较法提出了市域轨道交通线路衔接模式选择的评价模型，并以上海轨道交通9号线为例进行了案例研究。　　 再次，从环境影响、建设成本和运营成本三个方面提出了市域轨道交通线路郊区段敷设方式的评价指标体系，并具体探讨了各项指标的量化方法，同时基于总费用现值比较法建立了市城轨道交通线路敷设方式选择的评价模型，形成了与沿线环境相协调的敷设方式优化设计新思路，并以上海轨道交通9号线的九亭站～七宝站区间为例进行了案例研究。　　 最后，考虑客流、车站周边房产价值、出行时间、建设成本、运营成本等方面的因素，从车站设置的合理性角度，提出了市域轨道交通线路车站设置的评价指标体系，并具体探讨了各项指标的量化方法，同时基于成本效益分析法建立了市域轨道交通线路郊区车站设置的评价模型，形成了区别于传统最优站问距理论的市域轨道交通线路郊区车站设置新方法，并以上海轨道交通9号线的郊区车站为例进行了案例研究。　　 本研究成果为市域轨道交通线路设计领域提供了一套有别于传统地铁线路设计的理论和方法，从而为城市轨道交通规划与设计单位提供良好的技术支撑，并为最终实现提高市域轨道交通线路设计质量和运营效率的目的奠定了良好的基础。