我国社会经济的快速发展,城市化进程不断加快,城乡一体化建设稳步推进,由此带来的城市交通与环境问题日益突出。基于轨道交通方式运量大、速度快、准时可靠、安全性强、节能环保等比较优势,重点发展轨道交通方式成为解决我国城市交通问题的趋势。目前,我国城市轨道交通建设已经进入跨越式发展阶段,已经成为世界上最大的城市轨道交通市场,建设规模之大、发展速度之快前所未有。城市轨道交通系统建设与运营成本巨大,而过于超前或滞后的城市轨道交通发展规划和建设将直接影响城市的可持续发展,这使得研究城市轨道交通系统的效益及其评估方法非常必要。本文运用管理学、经济学、统计学、系统科学等相关学科的理论,结合定性与定量分析方法,采用理论演绎、模型构建、实证研究和统计分析的研究思路,对城市轨道交通系统的综合效益进行了全面、深入研究。本文借鉴目前国内外城市轨道交通系统效益的相关理论描述,初步完善与建立了城市轨道交通系统综合效益理论体系框架,清晰阐述了城市轨道交通系统综合效益的概念、内涵体系及其构成的复合性、时间维度的延展性、作用群体的扩散性、子效益的协同性特点,分析了三个子效益即交通效益、经济效益与社会效益的内涵、具体构成及产生机理。本文采用系统动力学方法,在层次性、空间维度地域性、功能维度依存性、动态性发展方面分析了城市轨道交通系统综合效益的系统结构,并从因果关系、反馈关系两个角度,全面分析与描述了三个子效益彼此之间即交通效益与经济效益之间、交通效益与社会效益之间、经济效益与社会效益之间的驱动关系,建立了揭示城市轨道交通系统各类效益的系统关联性及其发展规律的理论基础。基于城市轨道交通系统综合效益评估指标体系的设计原则,设计了由交通效益、经济效益与社会效益及各自子类指标构成的综合效益评估指标体系,阐述了各级指标的具体定义,并根据各个指标的量化特点以数学模型、专家打分两种方式针对性地提出了各个指标的具体取值方法。通过对目前国内外流行的多种效益评估方法进行应用适应性比较分析,确定综合应用层次分析、模糊综合评价法等数学方法来建立城市轨道交通系统综合效益评估模型,并具体描述了指标选择、指标取值、指标的标准化、指标权重确定、构建合成算法等城市轨道交通系统综合效益评估流程,为评估城市轨道交通系统综合效益提出了方法指导,完善了现有轨道交通系统的效益评估体系。通过选择有代表性的国内城市轨道系统实际运营线路,具体为发展较早、规模较大、网络较为完善的北京市轨道交通多条具体线路,即北京地铁1号线、5号线、10号线一期、13号线四条实际运营线路,应用前述综合效益评估方法与模型,以2009年与2010年两年为评估时段,采集大量实际数据,开展实证研究,对评估方法进行检验,并进行结果分析。根据实证分析结果,进行相关的统计与趋势分析,基于效益改善的角度,从“积极利用城市轨道交通对城市交通与经济发展中的巨大作用”、“合理统筹城市轨道交通线网的布局与建设时序”、“努力形成以轨道交通系统为骨干的城市低碳型交通结构”三个方面提出了我国城市轨道交通系统的发展策略建议,提供决策支持。