空铁联运作为综合运输的重要发展方向,能够有效实现高铁与民航的立体互联,统筹协调二者融合发展,提高中长距离旅客出行全链条的便捷程度,为旅客提供更多的出行选择。目前,我国高铁、民航发展迅速,给空铁联运的发展提供了极好的机会,但实际中空铁联运仅有一些小范围、小规模的试点产品,仍处于初级阶段。已有的联运产品,铁路和航空的运输组织规划基本为独立设计,未充分考虑两种运输方式之间的接续关系,缺乏支撑空铁联运接续方案优化设计的理论与方法。本文基于系统优化的思想,在充分考虑高铁和航空运输组织特点的基础上,提出以高效接续为目标的空铁联运产品编制流程,重点针对接续方案提出科学的定量优化方法,主要研究内容有:（1）空铁联运产品与接续方案编制流程优化设计。明确空铁联运产品的含义和编制流程是其发展的重要前提。首先,从核心产品、延伸产品和附加产品三个层次明确空铁联运产品的含义,详细说明核心产品中接续方案的定义与要素。然后,介绍当前空铁联运基础设施建设以及近年来成熟的产品内容。深入分析并总结当前我国空铁联运产品的特点及面临挑战。基于高铁运输组织和航空公司规划过程涉及到的关键要素,从顶层设计的角度,提出空铁联运运输产品从客流需求、路网规划、接续方案、实施过程到反馈调整的精细化完整编制流程,并重点研究空铁联运换乘枢纽布局、列车与航班时刻表接续方案优化以及基于动车组交路计划的空铁联运接续方案优化三个关键技术内容。（2）面向客流OD的空铁联运换乘枢纽选择。空铁联运换乘枢纽是旅客中转接续的关键节点,是实现空铁联运接续的物理场所,直接影响联运接续质量与旅客出行效用。换乘节点的选择需要综合考虑铁路、航空的网络结构、节点的接驳条件以及联运客流的特征等要素。首先,从宏观、中观和微观角度分析空铁联运换乘枢纽选择的影响因素。根据客流起讫点（Origin-Destination,OD）的机场和车站建设情况,对客流OD进行分类。然后,基于高铁和航空客流数据,采用Logit模型定量拟合不同运距下运输服务特性与旅客选择行为之间的关系。考虑接驳条件、票价等特性,对客流OD计算不同备选枢纽的全程出行效用,以此为依据给出不同客流OD的建议换乘节点。（3）列车与航班时刻表接续方案优化模型。列车与航班之间的换乘接续质量取决于二者在换乘枢纽的到发时刻。针对上一阶段选出的换乘枢纽,基于增量优化的思想,通过微量调整既有列车和航班时刻表,从接续数量、航班覆盖度、产品可达性等方面提高空铁联运接续质量,实现可行调整下的主动接续。采用事件活动网络（Event-activity network-based）的建模思想,分别建立已知联运客流和未知联运客流两种情况下的多目标接续方案优化模型。在考虑高铁列车时刻表约束、航班时刻表约束和空铁联运接续约束的前提下,模型一为混合整数规划模型,面向未知空铁联运客流,以最大化接续数量、航班覆盖数量和最小化旅客出行罚值为目标,优化接续方案;模型二为整数规划模型,面向已知空铁联运客流,以最大化客流OD可达性和最小化与原始计划的偏差为目标,优化接续方案。（4）基于动车组交路计划的空铁联运接续方案优化模型。由于列车运行时刻的调整可能会改变动车组交路计划,进而增加动车组数量,导致接续方案不可行。因此需进一步研究动车组数量有限条件下空铁联运接续方案优化问题。采用多商品网络流（Multi-commodity network flow）的建模思想,将每一个动车组的走行路径和担当的列车运行任务在时间-空间-状态网络中抽象为一条三维路径,建立列车时刻表与动车组交路计划协同优化的整数规划模型。以最大化空铁联运接续数量作为目标,求解给定动车组数量的空铁联运接续方案。采用拉格朗日松弛技术求解上界,设计启发式算法求解下界可行解。（5）京广运输通道及沿线案例分析。以京广运输通道及部分关联通道为研究背景,为不同类型的客流OD选择合适的换乘枢纽,石家庄由于方便的换乘条件、优惠的票价,被多个OD选择作为效用良好的换乘枢纽。在空铁联运接续方案设计中,优化北京至郑州高铁段的列车时刻表和正定机场的进出港航班时刻表,并分析时间窗、目标函数优化顺序、停站方案等要素对接续的影响。在基于动车组交路计划的空铁联运接续方案优化中,选择北京至郑州高铁段和石太高铁构成的路网作为案例背景,分析空铁联运接续数量与动车组运营成本之间的关系。正文中图35幅,表22个,参考文献167篇。