作为一种绿色、安全快速、大容量的公共交通方式,城市轨道交通可以有效的解决交通拥堵和环境污染等问题。2015年,中国城市轨道交通客流量总计为138亿人次,可见,城市轨道交通已成为大中城市市区居民出行的重要方式。但是,在整个轨道交通发展历程当中,我国目前还处于建设的探索时期,国内并没有成熟的案例可供参考,所以,在轨道交通分担率目标确定时存在一定的主观性,不利于城市的可持续发展。“十三五”初期,我国超过40个城市具备建设轨道交通的条件,轨道交通将为我国越来越多的城市所拥有,为了确保轨道交通建设的合理性,本文对轨道交通应该达到的分担率以及线网规模开展研究。本文基于城市交通结构影响因素分析,从城市管理者与出行者这两大方面进行考虑,选取影响管理者的能源、环境、收益指标和影响出行者的经济、效率、安全、舒适性指标,基于Stacklberg博弈论构建了城市轨道交通分担率的计算模型。在对管理者与出行者指标量化的基础上,给出了基于博弈模型计算城市轨道交通合理分担率的具体方法与步骤。在对比了线网规模的计算方法和分析其影响因素后,本文选取交通需求、客流强度、经济发展水平和市区面积等指标,构建了改进的回归分析模型,来计算城市轨道交通合理的线网规模。选取哈尔滨市为案例,利用建立的分担率和线网规模模型,计算给出了哈尔滨市四种交通方式的分担率及对应的线网规模。结果表明:哈尔滨市城市轨道交通的合理分担率为18.1%,合理的线网规模为327.89km,与规划中的340km相近,说明哈尔滨市轨道交通规划目标相对比较合理。该方法可为城市的交通资源配置与规划建设提供参考,减少规划时期的盲目性与资源的浪费,促进交通的可持续发展。