随着我国经济的持续快速发展和城市化进程的加快,发展以轨道交通为骨干的公共交通系统,已成为我国一些特大城市的首要选择,但如何提高城市轨道交通网络运营效率是实现城市轨道交通可持续发展的关键。至今为止,国内关于城市轨道交通网络系统效能相关问题的研究工作,几乎处于空白状态。为此,本学位论文依托上海市科委科技攻关计划“提高城市轨道交通网络运营效率研究与应用”,在全面探讨城市轨道交通系统效能的关键影响因素与影响程度的基础上,针对其中的几个关键问题进行了比较深入的理论研究。主要研究工作和成果归纳如下：首先,在分析比较国际典型大城市及上海轨道交通系统运营效率的基础上；重点把握了沿线土地利用状况对城市轨道交通运营效率的影响程度,得出了“沿线土地利用规划和实施进程、票制票价、沿线地面公交及自行车衔接状况是影响城市轨道交通运营效率最为敏感的因素”的结论。其次,从提高城市轨道交通系统效能的角度,建立了基于城市轨道交通系统运营效能最大化的合理票价计算模型,同时提出了城市轨道交通主要外部效益等模型相关参数的确定方法；并在此基础上探讨了票价给定条件下的城市轨道交通建设与运营成本的合理负担方法。第三,在调查、分析国际典型大城市轨道交通沿线交通衔接实际案例的基础上,从“线”和“点”两个方面研究城市轨道交通沿线的交通衔接规划方法,通过进一步细分交通小区的方法,建立了一种旨在提高城市轨道交通郊区站衔接交通需求预测精度的新模型。最后,在分析上海轨道交通既有线路运营效率的基础上,针对上海轨道交通既有网络中各条线路的不同特点,提出了提升上海城市轨道交通系统运营效率的相关策略与建议,主要包括：分时段和分时段分区段票价调整原则及策略、上海市核心区外围轨道交通车站周边区域土地的合理开发模式、上海轨道交通衔接交通设施布局优化、城市轨道交通开发利益还原政策等。本研究成果填补了国内在该研究工作领域的空白,可为政府有关部门和城市轨道交通规划设计单位提供比较可靠的决策支持信息和理论方法指导。