随着城市轨道交通系统路网规模的快速发展和客流需求的不断增长,运营突发事件日益增加,运营可靠性和安全性问题日渐凸显。因此,当线路面临突发运营中断事件时,如何快速有效地进行调度决策,合理有效利用资源以最大程度地维持线路运营。与此同时,突发运营中断事件常常导致客流堆积,如何有效应对站内外客流变化并及时疏散滞留乘客显得尤为重要。本文主要针对运营中断下的列车运行调整问题和客流控制与疏散问题开展了以下几方面的工作:(1)在城市轨道交通线路、车站、折返渡线等配置信息的基础上,针对部分线路区段双向运营中断场景,结合列车运行相关安全约束,在中断阶段采取小交路运行的调度策略以维持线路在中断区域两侧的最大化运营,建立中断阶段基于固定折返站的列车运行调整模型;与此同时,构建基于时变OD矩阵的动态客流模型,对乘客进站、候车、上车、下车等过程进行刻画。设计优化求解框架,通过随机搜索和禁忌表的有机结合实现中断阶段调度策略的生成,并利用动态客流模型计算乘客旅行时间实现多个运营调度策略对乘客出行的影响评估,并得到面向乘客出行的最优调度策略,为运营中断下列车运行调整问题提供决策支持。(2)若中断持续时间较长、客流积压现象严重,则基于固定折返站的调度策略可能不慢满足线路相关基础设施能力的约束,如折返站折返能力,站台容纳能力等,因此进一步提出基于可变折返站的列车运行调整模型,将线路中相关折返站均纳入研究范围之内,为中断阶段下列车的小交路运行提供多个可选折返站;与此同时,为了有效缓解车站内的拥挤以保证乘客安全,在上述动态客流模型的基础上,引入客流控制策略,根据站台等待乘客人数的变化实时控制进站乘客人数,建立全线协同控制的客流模型,避免积压客流对列车运行安全造成的威胁。通过列车运行模型和客流动态演化模型之间的有效交互,实现客流控制和调度策略的一体化决策以最小化运营中断对乘客出行的影响(包括受列车晚点影响的乘客和受车次取消影响的乘客)。(3)针对运营中断造成的大量乘客滞留问题,结合现有可行的加速客流疏散措施,如改变列车停车方案、改变列车交路计划、加开列车等,选取加开列车作为中断恢复阶段的主要运行调整手段,结合车辆段位置、可用车底等相关约束,建立列车运行调整与车底周转一体化模型,并考虑加开列车对既定车次衔接关系和车底周转计划的影响,并基于时变OD矩阵的动态客流模型评估不加开车次与加开车次下的客流疏散效果,实现中断恢复阶段列车运行调整与车底周转一体化研究。