城市轨道交通作为一种快速、高效、环保、节约的公共交通产物,在分担地面交通客流、改善城市居民出行结构、缓解地面交通拥堵和促进城市经济发展方面起到了不可或缺的作用,对一个城市来说,轨道交通具有特殊的意义。但由于不同城市的情况,包括城市经济规模,政府财政压力,居民消费观念与水平、城市出行系统构成和地质结构及气候环境等方面各不相同,导致了研究者在对城市轨道交通票价制定过程中需要考虑的因素也不尽相同,有所侧重。这样一来,城市轨道交通票价制定的目标与方法选择也需要适当改变。论文基于国内外学者关于轨道交通票价制定的相关研究,首先介绍了影响票价制定的一系列因素和城市轨道交通票价制定应该遵循的一系列原则,然后结合具体公式阐述了当前一系列主流的轨道交通票价制定方法。论文制定了双层规划模型来进行城市轨道交通票价方案的设计工作,其中,上层模型追求的目标为运营企业利润最大,下层模型则以居民广义出行费用最小为目标函数。本文的创新之处体现在上层规划模型中,相比其他研究者仅将票务收入作为运营企业收益的情况,论文加入了政府补贴和广告收入这两种收入渠道,使得最终计算得出的票价更低,更加贴近真实的最优解。在模型求解思路上,采用了灵敏度分析法,基于灵敏度分析法能够求出扰动参数对于解的导数关系这一性质,求出了轨道交通客流量与票价之间的近似反应函数表达式,然后迭代求解出满足双层规划模型的均衡解。论文最后以太原市轨道交通2号线为例对模型和算法进行了验证,通过收集的具体数据,计算出太原轨道交通2号线的运营成本以及除票务渠道外的其他收益数额,进一步精简了上层规划模型,接着选择了适当的的线路计算出该路段乘坐轨道交通和常规公交的广义出行费用。基于上述结果对太原轨道交通2号线票价方案进行了设计,并对论文的计算结果及设计方案与现实情况,包括客流水平和现行票价进行了对比分析。通过该实例验证,确定了模型与算法的可行性,上层运营企业的收益尽可能大与下层居民出行费用尽可能小的目标得到了兼顾,为今后其他的轨道交通票价制定工作提供参考。