众所周知,城市轨道交通是解决大城市各种交通问题最有效的途径之一。随着行业发展与技术进步,城市轨道交通逐渐演化出了多种制式类别,这些制式在运量、驱动导向、速度等方面有显著差异。每种类别的城市轨道交通制式有各自的交通功能,可以满足不同的交通需求,明确城市中某一条城市轨道交通线路的功能并选用合适的制式匹配这一需求的过程,即为城市轨道交通制式选择。但城市轨道交通往往具有建设难度大,造价高的特性,需要在建设前详尽规划,选择制式便是规划环节最为重要的一环,只有合理的选择出在各个方面都契合线路定位与要求的制式系统,才能实现解决交通问题、方便居民出行的首要目标,并且在依托城市总规的基础上,引导城市更好的发展。现今国内城市轨道交通制式选择的研究中,大多在定性分析各种制式特点后,参考专家的意见主观选择,定量的方法较少,暴露出人为因素对制式选择影响较大的问题。在积累多年探索制式选择领域的相关数据和经验后,应采用量化的思想对原有的定性方法进行改进,以便避免主观因素的影响,更为客观合理。考虑到城市轨道交通规划和影响因素的复杂性,本文以规划的三个阶段为基础,针对每个阶段的规划内容与深入程度,提出每个阶段制式选择的计算方法或模型,从而构建出一套制式选择的体系化方法。主要研究内容和创新成果如下:（1）构建了制式选择“三阶段-四维度”理论架构,以空间、时间、客流、经济四个维度影响因素的目标要求为横向,详细分析每一阶段下四个目标的具体内容和指标;以城市轨道交通规划阶段为纵向,直观比较每一个因素目标下,从线网规划到工可研阶段研究内容的递进与深入,从而建立起全文的逻辑框架。（2）在线网规划阶段,以确定“运量等级+速度等级+服务层次”的线路组合模式为目标,在客流维度确定运量等级,在时间维度确定速度要求,在空间维度划分城市核心区、中心区、外围区与郊区的圈层结构,构建线路空间从属度、线路等效车站空间分布度、线路站间距系数三个定量指标,计算出线路主要的服务区域,即服务层次。从而给出判断每一种组合模式下推荐的制式方案的方法,并在经济维度判断制式的可行性。（3）在建设规划阶段,以确定“线路组合模式+线路等级”为目标,利用上一阶段在空间、时间和客流上的研究成果,在时间维度确定了最高速度,在客流维度关注站席密度（乘车舒适性）、发车间隔等,在空间维度构建线路客流与长度适应系数、线路层次形态系数、线路对城市空间结构引导系数、线路车站等效比例、线路度中心性值以及线路平均运距系数6项指标,利用熵-灰色定权聚类模型划分线路的等级。基于此给出了判断每一种“线路组合模式+线路等级”下推荐的制式方案的方法,在经济维度判断制式的合理性,并给出利用适宜度函数确定车辆制式（车型和编组）的定量方法。（4）在工程可行性研究（以下简称工可研）阶段,以提高城市轨道交通制式选择的客观性与全面性为目标,依托前两个阶段对服务层次、线路等级等研究成果,构建空间、时间、客流、经济效益四个维度共16个指标,给出利用数学模型计算城市轨道交通线路制式方案的方法。本文构建了“CRITIC-灰色关联TOPSIS”综合决策模型,CRITIC法综合考量了指标变异性大小和指标间相关性进行客观赋权,将灰色关联分析和TOPSIS评价结合起来,提出综合接近程度的概念,并用其描述每种制式方案与最理想方案在相似度和距离两方面的综合差异性大小。（5）以长春市城市轨道交通2号线和8号线为研究对象,利用本文提出的城市轨道交通规划阶段“空间-时间-客流-经济”制式选择的理论架构和方法,从线网规划、建设规划、工可研三个阶段进行制式选择的研究,得到2号线组合模式为“大运量+普速+中心城区层次”,线路等级为主干线,宜采用6B编组的地铁制式,预留远期8节编组;8号线组合模式为“中运量+普速+区域层次”,线路等级为延伸线,宜采用6C编组的轻轨制式。上述结论与两条线路选用的制式系统相同,且运营效果良好,可以认为本文理论和方法可行且具有合理性,为今后城市轨道交通的制式选择提供参考。