停车换乘(Park and Ride,简称P&R)作为有效的交通需求管理措施已经被广泛认可并运用于缓解城市道路交通拥堵。本文以轨道交通和快速路构成的单中心线性城市为对象,探讨了停车换乘设施的选址及停车费用的优化问题,为停车换乘系统规划与管理提供科学指导和理论依据。具体来讲,本论文研究工作主要有如下两个方面：首先,提出了通勤廊道换乘停车费用优化问题,并构建了一个双层规划模型来描述出行者随机出行选择行为下的换乘停车费用的优化问题。其中,上层问题从交通管理者的角度出发,以系统总成本最小为目标优化换乘停车费用；下层问题描述不同换乘停车费用设置方案下出行者基于随机用户平衡的路径选择行为。基于灵敏度分析方法,分别设计了Frank-Wolfe和BFGS算法求解提出的双层规划模型,实现换乘停车费用的优化,从而为交通管理部门制定停车费用提供定量分析的依据。采用数值算例验证了提出的模型和算法的有效性。其次,在以上研究的基础上,提出了一个双层规划模型来描述停车换乘条件下停车换乘选址及费用优化问题,并研究了不同运营模式下的停车换乘选址及停车收费策略。其中,上层问题是政府以系统总成本最小化或企业以收益最大化为目标优化停车换乘选址及费用；下层问题基于随机用户平衡准则,描述了停车换乘条件下出行者的路径选择行为。基于灵敏度分析的方法,提出了分支定界算法求解提出的双层规划模型。采用数值算例验证了提出的模型和算法的有效性。该研究可以为从成本与收益的角度对停车换乘设施的建设方案的评价提供决策支持。