目前我国经济发展进入了新常态时期,经济具有经济增长换挡期、结构调整阵痛期、前期刺激政策消化期“三期叠加”的阶段特征。城市地铁建设作为大型基础设施的投资产物,同样也面临着发展的转型和内部资源的重构,一方面需要追求地铁收益的增长可持续;另一方面也需要通过交通效用的优化促进地铁与其他资源的整合发展,提高地铁的整体服务水平,发挥地铁在城市化进程中的重要作用。当前地铁线路的开发与城市空间结构的不融合、地铁站点周边的土地开发和地铁线网的规划建设互相不协调、地铁站点的周边的土地开发和地铁站点的功能定位不匹配等问题大量存在。地铁站间的交通接驳能力不足,配套交通设施不完善也极大地限制了地铁作为大容量交通设施交通功能的发挥。鉴于此,本论文以地铁交通效用的提升作为依托,进行地铁沿线土地开发强度和合理票价的分析,解决地铁建设与沿线土地之间的协调发展,促进地铁公司经营效益的提高,增强其内生动力,形成商业—收益—地铁服务—人流量吸引的良性循环。在地铁沿线土地开发利用发面,本文利用空间句法分析了地铁线路开发与城市空间结构之间的联系;建立用地功能区空间分配模型寻求地铁沿线土地类型之间的匹配关系;应用用地适宜性评价方法选取地铁沿线的潜力地块,利用v-SVR方法回归土地价格,并建立地铁沿线土地的价格函数模型,以土地规模增值效益确定潜力地块的开发强度;依据潜力地块的分布以及不同类别用地的混合度与地铁客流量之间的关系综合确定地铁站点位置和功能、区分地铁不同接驳方式计算出各类地铁站点的影响范围,进而求得不同类别地铁站点周边土地开发强度的上限;构建地铁站点周边多项目间的用地协调性评价体系,并给出多项目土地利用的优化调整方法。综上,分别从城市空间、地铁沿线、地铁站点、多项目整体协调四个不同尺度解决了土地开发强度上限和下限的问题。在地铁票价的合理确定方面,在充分考虑乘客出行方式效用的基础上,准确分析地铁与公交在各种服务特性中的竞争协调关系,以地铁公司的最大收益作为目标,分析地铁在不同寿命周期内的票价方案制定方法。并从政府对投融资成本补偿角度,进行基于肯特法和shapely算法的地铁全寿命周期的PPP投资模式风险定量评价。此外,分析地铁与沿线土地之间的内在衔接关系以及地铁与外部交通设施之间的衔接设计,分别从地铁与商业地块之间的衔接设计、地铁与地下空间的功能性衔接模式、地铁沿线新增微循环公交线路的布设方法、地铁站点导向标志设计、地铁出入口与步行设计几个方面进行了地铁自身交通效用提高方面的研究。主要的研究结论为:(1)利用空间句法判别地铁线路规划和城市空间发展的关系是否合理,并在地铁沿线未开发土地功能区划分的基础上,依据土地的人口承载能力、交通承载能力以及经济承载能力,以土地的经济效益和社会效益最大化为目标,建立线性优化模型,得到最优的土地功能区土地空间分配方案。(2)在Arcgis软件中利用空间叠加分析功能对各个地块的综合潜力栅格数据进行计算以识别潜力地块,并对地铁周边房价进行回归分析以求得交通距离对于每平方米房价的贡献程度,建立土地价格增值函数模型,反推得到潜力地块的开发强度。(3)依据地铁线网重要锚固点以及平均站间距初步确定地铁站点位置,参照地铁站点周边地块的潜力大小明确站点的类型,利用土地混合度指标进行站点的客流分布预测,以此作为站点功能和位置调整的依据。(4)考虑地铁站点公交接驳能力的聚集效应以及地铁和公交出行选择效用综合确定不同类型地铁站点的影响范围,以其不同的服务能力作为约束条件,求出不同地铁站点核心区范围内的开发强度上限。(5)建立地铁票价运价率和距离的关系曲线,在地铁运营初期、初步成网期和竞争优势期分别采用边际成本定价模型、公交与地铁竞争均衡模型以及乘客对于票价的弹性模型求解出平均票价、均衡票价和弹性票价,在保证地铁公司运营基本收益的前提下,利用运价率的斜率变动对票价方案进行了调整。论文的研究结果表明,地铁沿线土地的不同功能组合和面积分配对于交通效用的影响程度不同,地铁作为一项重要的交通设施能大幅提升土地的开发效益;进一步讲,地铁沿线的土地开发利用离不开地铁交通效用的支撑,地铁交通效用的良好发挥也离不开沿线土地的优化配置。地铁沿线土地的开发强度要以交通设施最大容量作为约束,同样地铁站点规模和位置甚至开发强度的确定也要充分考虑周边的土地规划情况。地铁合理票价方案的制定、地铁投资的风险评价的研究均是在保证地铁实现社会效益的同时,保障地铁公司未来发展的可持续。