为缓解城市道路交通拥堵问题,落实优先发展公交战略,近年来,我国城市轨道交通取得了飞速发展,但随着城市轨道交通建设运营的进一步推进,其高峰时段拥挤超载、安全事故频发,对道路交通拥堵缓解效果低于预期,低谷时段车辆空驶,票务收入过低,城市轨道交通运营企业持续亏损等问题逐渐显现。为缓解不同时段客流的严重不均衡分布,提升高峰时段服务水平,更好的发挥城市轨道交通对于城市客运交通系统的调节作用,提高非高峰时段的利用率,增加城市轨道交通企业运营收益,基于现有国内外研究实践证明分时段定价策略是一种有力的交通需求管理手段,本文提出从考虑多种交通方式相互影响,多个定价参与主体相互博弈的角度研究城市轨道交通分时段定价,为城市轨道交通制定与实施分时段定价策略提供一定的理论参考。首先,回顾国内外关于分时段定价的研究与实践成果,阐述总结分时段定价基础理论,从客流时间分布不均衡、组成结构不合理与设备技术条件三方面论述分时段定价的可行性,并分析城市轨道交通分时段定价策略对城市客运交通系统的影响。其次,结合各交通方式特点与超级网络特征构建反映分时段定价策略实施情景下,客流在不同交通方式与不同时段间转移的多种交通方式分时段超级网络。在此基础上,概述客流分配基础理论,结合参考文献,设计详细的涵盖6种出行影响因素的出行成本函数,基于SUE理论、Logit与广义巢氏Logit离散选择模型,分别建立多种交通方式分时段SUE-Logit与GNL-SUE客流分配模型。然后,基于对城市轨道交通定价参与主体的分析与双层多目标规划模型的概述结合SUE-Logit与GNL-SUE客流分配模型,构建出上层包括低谷时段以社会福利最大化为目标,高峰时段以城市总出行时间与费用成本最小化为目标,平峰时段以城市轨道交通运营企业收益最大化为目标,下层以不同类型出行者追求出行成本最小化为目标的考虑多种交通方式的城市轨道交通分时段定价双层多目标规划模型。并根据Python语言软件运行环境设计NSGA-П-MSA算法对模型求解。最后,设计算例数据,测试NSGA-П算法参数灵敏度,对比分析分别以多用户SUE-Logit与多用户GNL-SUE客流分配模型为下层规划模型的算例结果,论述模型与算法的有效性,进而提出分时段定价策略实施建议。