交通运输是国民经济基础性、先导性、服务性产业，是人类社会赖以生存和发展的基础和前提条件。近年来，随着科学技术的飞速发展和社会经济水平的不断提高，运输过程也在由单一化方式向多样化协作发展。2012年6月，《“十二五”综合交通运输体系规划》已明确提出，“加快交通发展方式的转变，实现各种运输方式从分散、独立发展转向一体化发展，初步形成网络设施配套衔接、技术装备先进适用、运输服务安全高效的综合交通运输体系”，由铁路、公路、航空、水运及管道五种运输方式协调合作构建的低成本、高效率的综合运输体系不仅是交通运输方式发展的必然趋势，更是关系到交通运输发展全局、推动交通运输科学发展的根本要求。综合交通运输系统所涉及到的环境特别复杂，是一个非线性动态的复杂巨系统。针对该系统越来越复杂这一问题，现有的管理理论和方法已经表现出了局限性，所以这就要以全新的角度去研究综合交通运输系统这一问题。本文以CAS理论的视角来研究综合交通运输系统，是一个全新的角度，综合运用CAS理论、治理理论和综合运输理论，对综合运输系统的复杂适应性进行深入分析，探析该系统利益主体之间复杂作用的运作机制，并提出如何实现各种运输方式的整体最优化，使他们之间的由竞争转变为互利合作，以期对综合交通运输体系的构建提供理论和实践性的指导。论文的主要研究内容如下：第一章绪论，首先阐述论文选题的课题背景，研究目的及意义；对研究的内容、论文结构、研究方法、技术路线进行说明，并阐述该文的创新之处。第二章综合交通运输系统的相关理论及研究现状综述。首先，对研究本论文的两个理论依托—CAS理论和治理理论进行阐释，并简要综述基于该理论进行的相关研究；其次重点综述国内外关于综合交通运输系统的相关研究。第三章基于CAS理论的综合交通运输系统分析。该章主要分为三节，首先阐述CAS理论的基本概念在综合交通运输系统的体现，以及综合交通运输系统的复杂适应性特征，说明综合交通运输系统是一个开放地、具有适应性的复杂巨系统；其次，结合CAS理论，对综合交通运输系统多主体分析研究，该部分包括多主体冲突分析，各主体优势分析以及多主体协调发展分析；再者，从旅客选择动机、选择需求方面，分析旅客对三种交通运输方式的选择参考指标，结合人工神经网络算法对三主体的选择预测行进行模型构建，作为第四章仿真研究的核心模型。第四章综合交通运输系统多主体协调建模与仿真。本章主要包括四小节，一、关于系统仿真平台—swarm及其仿真结构、运行原理的简介；二、按照以下五步骤对综合交通运输系统多主体协调模型进行构建，分别是：基本问题描述、消费者主体及其属性、准则模拟、环境模拟、时间表；三、仿真程序结构及结果分析；四、综合交通运输系统多主体治理模式探析及多主体治理机制创新路径。第五章总结与展望。对论文主要研究内容进行总结，提出研究过程中的不足之处及今后进一步深入研究的方向。