Con la operación de la primera ruta en la ciudad de Xi"an, la relación de coincidencia entre las redes de metro y la población urbana es un factor fundamental que afecta la utilización de las instalaciones de transporte ferroviario. La descoordinación entre las redes de metro y la población urbana ha llevado a un desequilibrio entre la oferta y la demanda de transporte ferroviario, resultando en un desperdicio de la infraestructura urbana. Basado en este problema, el objetivo de la investigación es centrarse en las variaciones espaciotemporales de la relación de coincidencia. En primer lugar, el modelo de red topológica extrajo de manera abstracta las características de distribución espacial del metro, y se adoptó el modelo de autocorrelación espacial para identificar las características de evolución de las redes de metro y la población urbana. En segundo lugar, este artículo adoptó un modelo de regresión con rezago temporal para demostrar la relación de acción desde 2011 hasta 2021. Luego, se utilizó el índice de coordinación compuesta para evaluar la variación de la relación de coincidencia global. Finalmente, el artículo exploró la heterogeneidad espacial a través del grado de coherencia de acoplamiento asociado a celdas de cuadrícula. Los resultados de la investigación indican que el valor de I de Moran de los elementos del metro disminuyó de 0.782 a 0.510 con la mayor complejidad de las redes topológicas, mientras que la población mantuvo una alta dependencia espacial con un valor de I de Moran de alrededor de 0.75 durante la década. Basado en los coeficientes de regresión y su significancia, este artículo verificó la hipótesis de que las redes de metro y la población urbana tenían un efecto de retroalimentación positiva con rezago temporal en el desarrollo urbano. De 2011 a 2021, el índice de coordinación compuesta que simboliza la relación de coincidencia global aumentó de 0.29 a 0.90, pero el grado de coherencia de acoplamiento muestra una heterogeneidad espacial significativa en diferentes unidades de cuadrícula. Se propusieron estrategias de planificación espacial diferenciadas para diversas áreas para utilizar eficientemente el transporte ferroviario, lo que puede proporcionar una referencia para otras ciudades con el mismo problema de realidad.