建设城市轨道交通系统,已逐渐成为城镇化背景下解决大城市交通拥堵问题的第一选择。论文首先从国际视角出发,研究国外主要城市轨道交通系统与城市空间形态在联合演化过程中的相互作用,并指出市郊铁路在城市轨道交通系统中的重要地位。对比分析我国城市轨道交通建设中存在的起步晚、造价高、运能不足等问题,并探明城市既有铁路资源闲置的现状。在我国大城市既有铁路“相对富余”与城市轨道交通“相对不足”的现实情况下,如何合理利用既有铁路的时空经济特性,弥补城市轨道交通在时空关系中的配置不足,促进既有铁路交通区位与大城市经济区位之间的耦合发展,成为本文关注的焦点。论文结合前人的相关研究成果,基于交通供给与交通需求的时空特征分析,运用经济区位理论、交通区位理论,研究大城市既有铁路的交通区位与城市经济区位的耦合关系,并构建起两者在物理空间、企业组织与政策体制三个层面的耦合分析框架,阐释了利用既有铁路资源发展城市轨道交通,促进城市空间形态合理发展的影响机制。随后以北京市作为研究实证,利用时间与空间维度的演化路径分析,确定北京既有铁路资源与城市空间形态互适性显著,继而借助既有铁路的交通区位与城市经济区位的耦合分析框架,对北京市郊铁路线网规划进行既有铁路资源的利用研究,明确规划合理性与改进对策。针对现阶段北京既有铁路利用存在的体制、组织、技术、财务等方面的障碍,提出企业组织运营层面与政策体制层面耦合的相应建议,建立可靠、时空转换效率高和财务可持续的城市轨道交通运营系统,解决北京市总体规划中“两带”与“多中心”的市郊运输问题。