随着我国城镇化以及城市社会经济的快速发展，城市外围区成为各大城市新一轮的建设重点。按照“建轨道交通就是建城市”的城市发展理念，以轨道交通车站为核心，与周边城市建设相结合，进行一体化开发，不仅可以实现城市与交通功能上更好的融合，而且可以实现城市土地的节约、集约利用，促进城市功能的集聚、提升城市品质、有效引领城市外围区的发展，因此，这一发展模式成为城市外围区规划建设的主要模式。目前这一模式的研究及规划建设实践多处在定性分析层面，本文通过建立轨道交通车站及周边用地一体化开发的数学优化模型，求得合理的用地结构及开发强度，为一体化规划设计提供量化的决策依据。论文主要研究内容及成果如下：
　　(1)结合城市外围区接驳距离较远的特征及TOD鼓励慢行交通的理念，提出了以慢行交通(步行、自行车)吸引范围为基础的确定一体化开发范围的方法；运用轨道交通车站一体化开发区域圈层划分理论，结合城市外围区物业类型及分布特点，提出以住宅房价为划分依据的确定圈层划分半径的思想和方法。
　　(2)运用地理信息系统(Arcgis)，通过对北京市外围区城市轨道交通车站开发范围内用地结构的统计分析，将城市外围区轨道交通车站类型分为商业型、居住型、公共中心型、工业型、居住-公共型、居住-工业型、公共-工业型、规划待完善型8类，在此基础上对城市外围区各类型轨道交通车站的空间分布、功能定位、用地规划特征进行了分析。
　　(3)从功能需求、城市设计、用地结构、开发强度、经济效益等角度分析轨道交通车站及周边用地一体化开发的目标，结合各类型车站的用地规划特征，针对商业型车站和居住型车站建立了以单元地块用地性质和开发强度为双决策变量的优化模型，对于商业型车站，模型以地块集聚性最大化、客流发生吸引最大化、商业可达性最大化、土地转让收益最大化、满足区域公共设施要求前提下的商业金融用地最大化为目标函数，以用地结构限制、开发建设总量、人均公建面积、区域内职住平衡、土地分圈层梯度开发为约束条件；对于居住型车站，以地块集聚性最大化、客流发生吸引最大化、土地转让收益最大化、满足区域公共设施要求前提下的居住用地最大化为目标函数，以用地结构限制、开发建设总量、人均公建面积、土地分圈层梯度开发为约束条件。基于遗传算法框架设计了模型求解算法。
　　(4)运用建立的优化模型，分别对北京地铁S1线四道桥站(商业型车站)和8号线平西府站(居住型车站)进行了计算，得到了车站及周边一体化开发用地结构和开发强度的最优解。在此基础上，计算得到四道桥站一体化开发方案职住比为1.2，人均公建面积3.12m2/人，开发区域的土地开发率达到98.47%，与既有规划方案相比，在保证区域职住平衡及工作和生活环境的舒适性基础上实现了土地资源的进一步充分利用；对于平西府站一体化开发方案，计算得到居住密度84.87%(较开发现状降低了5.69%)，人均公建面积1.8m2/人，居住用地开发率达到97.38%，在保证居民基本生活需求的基础上实现了居住用地更充分的利用。