城市轨道交通枢纽作为城市综合客运网络中的重要节点,其合理规划、设计、建设与否直接影响着综合客运网络的整体效率和“以人为本”的服务水平的高低,更直接关系到乘客在枢纽内集散换乘的出行效率。目前我国针对轨道交通枢纽的规划、设计还是一种宏观的规划工作,缺少运用交通工程学的理论与方法,指导枢纽从规划到建设实施的中微观层面的设计工作。为此,本文以城市轨道交通枢纽为研究对象,探讨枢纽交通设计的基本理论与方法。论文首先提出了城市轨道交通枢纽交通设计的基本概念,指出了其在交通规划中所处的地位,阐述了枢纽交通设计的对象、目标、原则、内容与流程,从而构筑了贯穿于交通规划、土木工程设计与运营信息管理的枢纽交通设计理论框架。在此基础上,重点以枢纽的空间资源整合优化为研究内容,从枢纽的设施布局和能力配置两方面建立了相应的模型。在枢纽设施布局方面,首先从交通设计的角度系统地分析了城市轨道交通枢纽的系统构成,从出行者在枢纽内的活动出发,提出了行人流线生成方法、流线分析和冲突消除方法,并以流线分析结果为基础,提出将枢纽流线干扰度、换乘阻抗作为衡量枢纽布局结构效用的定量评价指标,建立了以结构效用最优为目标的设施布局优化模型。在枢纽能力协调规划方面,针对客流经过通道类设施、服务类设施和换乘类设施的不同延误产生机理,分别建立了乘客通过通道类设施、服务类设施的延误模型和乘客在换乘类设施的平均候车时间模型,结合实测数据和仿真数据对模型进行了参数标定及验证。将轨道交通枢纽抽象成一个由点和弧组成的有向网络,在此基础上,建立了上层为枢纽行人网络系统总体效率最优化,下层为标准的用户最优问题的设施能力优化双层规划模型,并采用基于启发式算法的枚举法对模型进行了求解。最后,以设施布局和能力优化结果为依据,针对枢纽内局部交通设施(包括步行通道、售检票设施、公交候车区域、自行车停放区等)进行了微观交通设计研究。