我国目前仍处于快速城镇化阶段,在国家提出以人为本的新型城镇化,注重城镇化发展质量的背景下,传统大城市单中心布局的弊端日益严重,国内许多大城市纷纷提出建设多中心空间结构的发展战略。城市空间结构的转型需要相应的交通方式来支撑,城市轨道交通作为一种新兴的大容量快速公共运输方式,可以缓解城市交通压力,引导土地开发,优化城市结构,已成为很多大城市交通发展的重点方向。那么城市轨道交通发展与城市多中心性之间存在着怎样的关系呢?已有研究多是进行宏观的定性分析,然后归纳出二者之间的演变模式。本文旨在运用定量的方法测度轨道交通自身效应的变化及城市多中心性的变化,然后揭示二者之间的耦合相关关系。武汉是中部地区最大的城市,也是中部地区第一个修建地铁的城市,近年来,武汉轨道交通发展尤为迅速。本文以武汉都市发展区为研究对象,首先对城市轨道交通与城市多中心之间的相关研究和理论进行梳理,明确和界定城市轨道交通的范畴与多中心的内涵,从需求与供给、适应与引导、支撑与优化三个视角揭示二者之间的相互作用机制。然后从轨道交通发展自身属性指标、轨道站点区位中心性、街道可达性三个方面详细测度2000-2017年轨道交通发展所产生的效应及格局演变。运用街道人口密度和街道平均灯光强度两个指标测度2000-2017年城市人口和灯光空间分布格局,并采用单中心和多中心人口密度模型对人口分布格局进行模型拟合,根据位序—规模分布的方法测度城市多中心性;之后从空间和统计两个角度,运用双变量空间自相关模型和曲线估计等方法定量揭示城市轨道交通发展与城市多中心性之间的关系;最后根据武汉市2025年的可达性指标预测2025年可能的城市人口分布格局及城市多中心性。研究结论主要有:(1)2000年至2017年,武汉市轨道站点区位中心性整体呈上升趋势,但不同区域不同指标增加的幅度存在差异,随着轨道交通的完善,各站点区位中心性之间的差异先增大后减小,整体趋于更加均衡。(2)武汉都市发展区的可达性整体呈现出核心边缘的圈层分布格局,整体可达性在不断提高,但2013年之前各街道可达性差异呈扩大趋势,2013年之后开始趋于稳定,江北地区的可达性增幅整体要高于江南地区。(3)武汉都市发展区人口密度整体呈现出核心边缘的圈层式空间分布格局,2005年到2016年,城市主中心的集聚能力先不断上升然后开始下降,2013年之前武汉市主城区存在明显的主中心,但2013年之后已开始出现扩散的趋势。2013年之前武汉市主城区人口多中心性处于下降趋势,随着轨道交通逐步完善,主次中心的发展开始趋于均衡,城市多中心性开始增加,武汉目前正处于多中心性逐步增强的阶段。平均灯光强度的分布格局与人口密度的分布趋势一致。(4)站点区位邻近中心性、中介中心性与人口密度存在空间集聚现象,而直达中心性与其周边的人口密度仅存在轻微的空间关联特征。人口密度的对数与平均旅行时间和日常可达性之间均为立方函数模型拟合效果最佳;人口密度的对数与人口潜能的关系更符合二次型模型。(5)2025年,武汉都市发展区站点区位邻近中心性、中介中心性和直达中心性间的差异进一步缩小,各站点区位的可达性进一步均衡化,站点中心性的分布格局更加分散化。随着轨道交通网络的进一步完善,可达性的各项指标将有大幅度的提高。2025年武汉都市发展区的人口空间分布格局会更加均衡,武汉城市多中心性将继续增强。