随着世界城市化进程的推进，一方面，大城市化的趋势显著，主要表现为人口向大城市集中，大城市人口占国家和地区城市人口的比重不断提高;另一方面，发达国家已进入后城市化阶段，发展中国家和地区转变为快速城市化的中心，特别是在占世界人口60％以上的亚洲，大城市、超大城市、大都市圈等不断涌现。　　人口向大城市的快速集聚催生对发展空间的需求，引发一系列空间问题，如:(1)空间供给与需求不匹配产生交通拥堵、各类公共设施缺乏等;(2)城市中心极度拥挤，外围土地快速粗放利用，通勤距离延长;(3)有限的自然空间、绿地被侵占，城市宜居性下降等。对空间的客观需求推动大城市边界外延，甚至跨越行政区划界限发展，平均通勤距离增长同时也增加了通勤时间，这又生成了城市空间扩张需求与时间资源有限性之间的矛盾。空间问题、时空矛盾是造成大城市低效率、非效率发展的重要根源，影响其可持续发展，也使得时间成为现代城市发展中不可忽视的维度。因此，从时空视角探讨城市形态合理、可持续性变得十分必要。　　本文基于时空经济学相关理论，认为城市是具有时空尺度、包含各类要素、系统关系的场域。论文通过对城市场域的时空分层分析，指出不同时空尺度下影响城市形态合理性与可持续发展的关键要素。以此为基础，论文尝试寻求解决现阶段大城市空间需求与时空矛盾的途径，并试图构建一种可持续发展的城市形态。　　在时空经济学相关研究基础上，本文对城市场域的时空层级划分如下:(1)即期时空，指个体每一次出行的空间运动轨迹及时间耗费。这一时空尺度变化速度最快，主要影响因素为组织、技术要素等;(2)短期时空，指个体居住及工作空间稳定的一段时间。这一时空尺度变化速度相对较快，主要影响因素为城市交通、居住等功能空间的供给、需求状况等;(3)中期时空，指城市各类功能区形成过程。这一时空尺度变化较慢，主要影响因素为城市土地利用规划、交通规划等;(4)长期时空，指城市整体形态形成演化过程。这一时空尺度变化最慢，自然地理、工业化、城市化、运输化等历史进程，及上述所有时空尺度的影响因素均影响这一尺度的发展变化。短期、即期时空变化处于中长期时空尺度运动变化规律之下，而短期、即期时空变化、累积，成为中长期时空的一部分，影响中长期的协调稳定发展，故而对城市形态合理性的探讨须综合考虑各个时空尺度。　　从长期发展看，运输化与城市化的协调一致性，推动社会经济、城市发展;从中短期及即期时空尺度看，已有研究表明土地利用是城市形态的基础，而交通与土地利用间存在互动机制。交通需求因土地利用生成，交通网络因土地利用而建设;同时交通对可达性的改善，影响要素流动、集聚，改变土地利用。因此，城市发展中需基于需求变化，从规划、交通方式选择、交通及其他功能区配置、运输组织等各个层面动态调适，实现交通与土地利用良性互动，来促进城市场域时空协调、提升效率、持续发展。本文定义交通区位、受交通区位吸引影响的经济要素及要素间的相互关系为交通经济场域。交通经济场域因其主导交通系统的容量、速度、可靠性、与其他系统的时空耦合度等不同，对沿线空间、使用者的可达性影响不同，其效率边界也不同。综上，交通与土地利用的互动机制是影响城市场域时空尺度、时空关系的主要原因;交通经济场域的效率与边界直接影响甚至决定了城市场域的效率与边界。而现代大城市的交通问题很大程度上受土地利用、交通规划发展不合理、两者互动机制不良影响。　　人多地少的客观性决定了现代大城市分散、低密度、平面化土地利用的不经济与不可持续性，“紧凑+相对高密度+垂直空间扩张”的土地利用模式，配合立体化的综合交通网络，成为一种经济可行甚至必然的趋势。而基于现有的时空矛盾与未来可持续发展需求，轨道交通这一大运量、快速、节地、节能且环保的交通方式成为现代大城市可持续发展的有效乃至唯一的途径。　　大城市紧凑高密度的土地利用模式生成相对集中的大量通勤交通需求，且要求有高效的时空转换、协调能力;轨道交通网络的技术、产业与时空经济特征与这一需求特征相匹配。而通过轨道交通主导的立体交通网络与城市空间的耦合，可极大提升使用者与区域可达性，又可进一步推动沿线的人口集聚、高密度开发。利用轨道交通与土地利用、城市形态的互动机制，可构建高效率的轨道经济场域，其时空经济优势体现为:(1)空间增益性，包括空间节约、集约利用;空间功能的综合化;出行空间距离的缩短;地下、地上空间垂直扩张;空间水平轴向延伸;空间功能的均衡化;自然空间的释放等。(2)时间增益性，包括时间资源的节约;出行时间价值的提升;自由时间的倍增等。(3)时空关系增益性，包括时空关系构建;时空关系转换;时空关系固化等。轨道经济场域的构建，可以在一定时间约束下缓和大城市发展中的空间约束，进而从水平、垂直两个空间维度立体化的扩展城市的效率边界，并改善城市与自然的协调性，促进大城市可持续发展。　　轨道交通与大城市土体利用一体化发展、构建轨道经济场域的具体策略为:(1)规划的动态一致性;(2)基于需求的轨道交通网络形态优化，与城市空间立体耦合;(3)中心区轨道枢纽综合体建设;(4)郊区轨道沿线的同步开发等。东京与香港的发展过程均充分运用了轨道交通与土地的互动机制，在轨道交通枢纽及沿线构建起垂直、紧凑且高效运行的城市形态，成为高密度大城市健康、持续发展的典范。　　本文的主要结论如下:(1)时间是城市形态中的重要维度，空间局限、时空矛盾、时空协调性等是影响现代大城市可持续发展的关键。(2)城市场域时空具有分层特征，短期与即期时空的发展变化需符合中长期时空协调性规律。(3)交通与土地利用间存在互动作用机制，影响城市场域的各个时空尺度;交通经济场域的尺度与效率是影响城市场域尺度与效率的关键因素。(4)基于现有时空矛盾、约束，以轨道交通为主导的立体交通网络是解决大城市交通问题的有效且唯一途径。运用轨道交通与城市土地利用的互动机制，构建枢纽及沿线高密度轨道经济场域，一方面可实现城市土地紧凑集约利用、空间垂直扩展，缓和空间约束;另一方面可实现大量需求快速、准时的时空转换，在更大空间内构建起稳固、协调的时空关系，缓和时间约束。最终形成以轨道交通网络为依托、立体扩展、高效率运行的城市形态，推动城市可持续发展。