当前,随着高速铁路、客运专线、城际铁路、城市轨道交通以及高速公路等为代表的交通基础设施的突飞猛进,我国综合运输网络结构将发生重大调整。大型综合换乘枢纽作为区域综合运输网络结构中的关键节点,同时也是城市交通系统的核心组成部分,在面临城市交通拥堵、交通供需矛盾突出等诸多问题的同时,也面临着自身系统换乘结构的重大变革。面对新形势和新挑战,如何有效发挥综合换乘枢纽在“锚固”城市交通网络和区域综合运输网络中的突出作用,增强供给的有效性,调节需求的有序性,提高网络结构的完备性,提升系统结构的合理性,是当前亟待解决的重大交通问题。综合换乘枢纽在城市经济社会发展中的重要地位和突出作用,得到了地方政府和相关部委的高度重视和极大支持,枢纽布局规划、结构设计以及开工建设等工作开展的如火如荼,部分城市抢先一步已拥有了作为城市标志性工程的大型综合换乘枢纽,运输枢纽发展的春天已经到来。在此关键发展阶段,综合换乘枢纽的生动实践急需得到理论上的支撑和优化,同时理论也需要实践来进一步明确研究的方向和重点。基于此,论文开展综合换乘枢纽演变机理、流程组织优化、可靠性分析、综合信息协调平台构建以及枢纽整合体系研究工作,具有重要的理论价值和现实指导意义。论文结合我国综合运输网络结构以及城市交通发展特点,围绕提高综合换乘枢纽换乘效率和整合效益的双重目标,紧紧瞄准枢纽快捷性、可靠性、协调性和高效性“四位一体”的时代特点,重点就综合换乘枢纽演变机理、换乘组织优化、系统可靠性分析、综合信息协调平台以及枢纽整合体系进行研究。主要研究内容如下：(1)综合换乘枢纽演变机理研究。该部分在分析枢纽、运输枢纽和综合客运枢纽概念和分类的基础上,对综合客运枢纽与综合换乘枢纽做了对比分析,明确了综合换乘枢纽发展的方式、重点以及方向。该部分提出了综合换乘枢纽熵和综合换乘枢纽耗散的概念,验证了综合换乘枢纽的耗散结构性。运用枢纽熵和枢纽耗散两者相互矛盾运动的原理,深刻阐述了综合换乘枢纽发展和演变的机理。(2)综合换乘枢纽换乘组织研究。该部分提出了从功能模块组合、流线设计优化以及流程组织再造的角度对综合换乘枢纽换乘组织的研究方法。运用图论知识,在提出关联度模型和矩阵的基础上,建立了基于最短换乘时间和最小换乘成本的功能模块组合优化双层约束模型。通过对流线重要度、流线距离、流线冲突和流线瓶颈的定量分析,建立了基于换乘广义费用最省的流线设计优化模型。以流程功能再造、流程结构再造和流程管理模式再造为基础,构建了综合换乘枢纽流程再造理论基本框架。(3)综合换乘枢纽系统可靠性分析。该部分在给出综合换乘枢纽可靠度定义的基础上,就枢纽系统可靠度的影响因素、分析流程进行了研究。重点选取综合换乘枢纽系统网络连通可靠度、换乘时间可靠度、换乘能力可靠度以及恢复可靠度四个指标进行建模计算,提出了综合换乘枢纽系统可靠度的量化方法,建立了基于可靠度的综合换乘枢纽系统优化的模型,并对提高系统可靠度的对策和措施作了分析。(4)综合换乘枢纽信息协调平台研究。该部分建立了由综合信息采集、信息处理、信息反馈与发布组成的综合信息协调平台框架。从时间协调、空间协调以及应急事件协调三方面重点对综合信息处理进行研究。建立了分类别分时段的时间协调模型、流量协调模型以及基于时间和流量协调的双层约束模型,优化综合换乘枢纽信息协调机制,构建了综合换乘枢纽应急事件信息协调平台框架。(5)综合换乘枢纽整合体系研究。该部分明确了研究对象整合的概念、内容以及流程,给出了整合的数学描述方法,并就综合换乘枢纽整合的内外动力机制进行了剖析。构建了由规划建设整合度、运营管理整合度、枢纽系统内外整合度组成的整合度评定指标体系,建立了考虑权重灵敏度的基于可变权重的综合换乘枢纽整合度评定方法体系。最后运用实例对整合度评定方法体系进行了计算和验证。