为支撑我国城镇化发展需求,市郊铁路逐渐成为一线大城市解决交通联结问题、承接溢出资源、疏导中心城市压力的科学选择,也深刻影响着都市圈内人们的职住模式。但是,随着交通需求的稳步增长,一系列问题开始凸显:市郊铁路通勤通学特征明显,早晚高峰客流方向集中、直达比重较大,导致高峰运力紧张而非高峰运力虚糜。高峰客流拥挤不仅严重降低客运服务水平,而且容易引发客流安全问题;而非高峰客流量不足导致运能浪费、运营效益低。就国内外历史研究数据来看,市郊铁路旅客对票价敏感性较强,而我国市郊铁路一直实行单一定价机制,客流量得不到保证。借助分时定价策略吸引旅客调整出行方式和引导旅客调整出行时间,既能缓解市郊铁路因全天客流不均衡带来的矛盾,提高运输服务水平,又能提高运营管理部门收益。基于此,本文通过构建双层规划分时定价模型对票价进行优化分析。首先,文章分析了客运定价理论,对国内外分时定价实施效果和票价优化方法进行归纳总结。其次,对市郊铁路进行概念界定,明确其功能定位;对不同出行方式(地铁、市郊铁路、城际铁路等)的客流出行特征(出行目的、出行距离、时空分布特性)进行对比分析,总结市郊铁路与其余方式的差异;从个人属性和运输方式属性两方面阐述市郊出行影响因素。接着对市郊铁路票价票制和分时定价相关理论进行阐述和说明。总结当前我国不同层级轨道交通常用的票价票制,在此基础上分析国内外市郊铁路票价票制实施方案,指出我国市郊铁路票价票制固定单一的不足之处和可以考虑时间因素的改进方向;论述了票价影响因素和常用票价制定方法,提出市郊铁路分时定价的理论基础,包括收益管理和需求价格弹性,为阐述说明客流出行与票价之间的关系,从市郊铁路客流存在需求价格弹性分层的角度说明分时定价的可行性与合理性,从客流构成、不同客流需求弹性大小的差异、分时定价调整幅度等方面分析分时定价策略的效果。再接着,建立市郊铁路分时定价模型。确立模糊数学隶属度的市郊铁路客流峰平谷时段划分方法。建立双层规划分时定价模型,上层以市郊铁路部门收益最大为目标,下层以旅客广义费用最小化为目标,实现运营企业和旅客双方利益平衡的定价方案。设计遗传算法与传统均衡流算法相结合的非数值求解方法。最后,以成灌快铁作为实施对象,设计调查问卷统计分析成灌快铁不同时段客流出行特征,获得不同时段旅客的时间价值,利用模型和算法求得分时定价方案和时段客流分布。结果表明:市郊铁路分时定价能有效均衡峰谷时段客流。文末提出市郊铁路分时定价策略的实施建议,并且指出未来研究方向。