作为现代物流和国民经济发展根基,运输业在国家发展中具有重要的地位。21世纪以来我国迎来了铁路高速发展时期,铁路里程位居世界第一位,特别是高铁的建设极大的促进了我国运输业的发展,凭借着速度的极大提升冲击了我国航空业、航运业的客户占有率。在高铁时代高速发展时代的背景下,如何实现均衡我国各运输业的发展、实现高速运输网体系建设成为社会热点问题。同时,随着人们生活水平的不断提高,我国旅客的需求呈现多样化、不确定性,但目前的运输业的服务水平仍然无法满足旅客的不确定需求。如何实现旅客选择偏好度的提升成为各运输行业的难题?因此基于高铁时代对旅客出行交通方式的选择研究具有巨大意义。本文从宏观和微观两个角度入手分析旅客出行交通方式选择行为,通过建立数学模型对旅客运输量进行数据分析,寻找我国运输网均衡发展方式。基于效用理论,从宏观和微观两个角度对旅客出行不同业务需求进行研究,并探讨出消费群体需求特征差异和产生差异的原因。并采用多元Logit模型建立旅客出行方式的选择模型,并分析选择的弹性和概率。结果可推测出不同消费群体的选择偏好关系。根据分析结果,我们总结出在高铁时代背景下,旅客的不确定需求差异和出行选择模型,从而为运输业的发展提出建议,实现我国运输业的协调发展和服务质量水平的提升,并为我国运输业市场发展阶段和制定有效市场策略提供新的工具,使得我国交通资源最优化配置。