随着我国城市化进程不断推进，城市公交系统向多远化与立体化方向发展，城市公交枢纽作为城市综合交通网络的重要节点，担负着为出行者提供集散与换乘服务的重任。城市公交枢纽的换乘客流需求是枢纽规划设计的基础依据，也是城市交通规划、建设与管理中的重要一环。如何准确合理地确定城市公交枢纽的换乘客流需求特性，成为规划枢纽体系建设、控制枢纽工程规模、提高枢纽综合交通运输服务水平的前沿性课题。　　本文在整理国内外相关文献的基础上，从枢纽的换乘需求特性角度出发，对城市公交枢纽换乘需求的计算与预测，通过换乘需求优化枢纽设施布局，以及通过换乘需求分析枢纽规模分布规律，进行了较为深入的探讨。围绕着城市公交枢纽换乘需求特性研究这个主题，本文做了以下一些工作:　　1、在国内外有关城市公交枢纽换乘衔接规划、设计理论和方法等研究现状进行分析的基础上，总结了各种城市公交枢纽换乘特性研究的优缺点，并指出现有研究存在的不足。　　2、城市公交枢纽的换乘需求估算与预测，是研究城市枢纽问题的基础，也是相关研究的热点领域之一。通过将交通网络抽象为分层网络，基于网络均衡理论，构造了出行方式费用函数，建立了突出枢纽换乘行为的网络客流均衡分配模型，提出了枢纽换乘流量的计算方法，进而研究了枢纽换乘组织对交通网络客流分配的影响。结合算例，分析了城市交通网络中出行者的出行方式选择行为，研究了外部变量的变化对城市公交枢纽换乘流量需求的关系，并对这些变化加以分析，以期改善枢纽的换乘能力，验证了方法的可行性。　　3、在换乘需求估算与预测研究的基础上，基于分形理论，分别从单一分形维数与综合分形理论两大方面研究了城市公交枢纽网络布局的客运供需平衡问题。分析了在枢纽网络布局的前提下，量化城市公交枢纽客运供给与换乘需求的方法，给出枢纽供给与换乘需求评价指标;针对换乘需求与枢纽供给之间的关系，探讨了影响供需平衡的因素，建立衡量城市公交枢纽供需平衡程度的评定方法。　　首先，基于半径分形理论，提出了代表枢纽客运供给能力的枢纽-半径维数、代表枢纽换乘需求的换乘需求-半径维数，通过分析分形维数的一致性达到量化枢纽供需一致性的目的。之后以北京市、上海市与广州市的轨道交通线网为算例，验证了模型和算法的有效性，进行了城市中心点分析、重要参数敏感性分析以及出行需求（OD矩阵）分析，讨论了出行行为对于分形维数和一致性指数产生的影响。通过“潜在换乘量”，提出了站点-半径维数，研究发现该维数是对枢纽换乘供需研究的有益补充。　　之后，在半径维数的基础上，为综合评价枢纽网络的客运供给能力与枢纽换乘需求之间的供需平衡，提出了另外两种分形维数:枢纽网格信息维数和枢纽关联维数。针对每种分形维数的量化结果，提出各自相应的一致性指数，根据三种分形一致性指数，提出了分形综合指数。这其中，半径维数代表了枢纽换乘供需从城市中心向周边的分布变化趋势，网格维数代表了枢纽换乘供需在空间分布的均衡性，枢纽关联维数代表了城市综合交通网络中各枢纽之间的通达性。分形一致性指数与分形综合指数则分别从单一方面与整体上评价了枢纽供给能力与换乘需求之间的供需平衡。以北京市轨道交通线网为算例，验证了方法的有效性。研究为城市公交枢纽的规划与后评价提供了有益参考。　　4、在换乘需求估算与预测的研究基础上，研究了基于换乘需求的城市公交枢纽体系的规模分布问题。采用定性分析与定量分析的方法，分析了影响城市公交枢纽体系换乘规模分布的因素。从换乘需求规模-体系分布的角度出发，通过首位律理论、“位序-规模”理论与分形理论，对城市公交枢纽体系规模结构的时空演化进行了计算，衡量了城市公交枢纽规模体系的完善程度，并进行了算例研究。研究弥补了传统城市公交枢纽体系研究中，忽略换乘规模分布演变的缺陷，为分析城市公交枢纽规模-体系分布特征的演变趋势增加了新的方法，延伸了原有的研究范围。　　总之，本文通过研究城市公交枢纽换乘需求特性，较为深刻地认识到了城市公交枢纽的换乘行为规律和本质，为进一步优化城市公交枢纽体系，以及实践中城市公交枢纽体系的规划、设计和管理提供了更加合理和准确的理论依据。