随着我国城市轨道交通快速发展,突发事件给城市轨道交通运营安全带来的挑战日益凸显。一方面,城市轨道交通线网密度及客流规模不断扩大,突发事件带来的负面效应更加显著;另一方面,现有的突发事件管理方法与应急处置手段难以有效、合理的应对突发事件的发生。在此背景之下,本文着眼于城市轨道交通突发事件问题,以突发事件下的行车调度与客流演化为切入点,着重对突发事件下的乘客出行路径选择行为、列车运行调整、线网客流动态推演三个方面进行深入研究,根据研究成果开发了城市轨道交通突发事件列车运行调整及客流状态估计系统,为运营管理者妥善应对突发事件提供了可行的方法理论与实用技术,提高应急处置能力,降低突发事件带来的损失与影响。本文主要研究内容如下:(1)突发事件乘客出行路径选择行为研究。采用两阶段分析法,将所研究问题划分为事故发生前及事故发生后两个阶段分别进行建模分析。提出一种受突发事件影响的客流计算方法,建立受影响客流的出行方案备选集合,构建了基于受影响客流聚类结果的出站乘客分析模型及轨道交通系统内的乘客路径选择分析模型,明确了突发事件对乘客出行路径选择造成的影响,为后续研究提供数据基础。(2)突发事件列车运行调整研究。构建以事故线路乘客候车总时间最短为目标,考虑站台乘客滞留及乘客到达时变需求的列车运行调整模型,在保证列车运行安全的前提下,提高突发事件下的服务水平。提出拉格朗日松弛启发式算法实现大规模条件下的模型求解,形成了一整套突发事件下的列车运行调整理论与方法。(3)突发事件线网客流动态推演。基于轨道交通时空状态网络,提出一种描述乘客个体在轨道交通系统中的出行时空状态的动态推演方法,并验证了客流动态推演结果的准确性。同时,根据线网客流动态推演方法实现了突发事件下的线网客流状态估计及列车运行调整模型求解结果验证。(4)突发事件列车运行调整及客流状态估计系统开发。以城市轨道交通运营管理者为切入点,以实现突发事件自动感知、乘客出行路径选择算法、突发事件列车运行调整模型及算法、突发事件线网客流动态推演及大客流预警等功能为目标,采用C#编程语言开发了突发事件列车运行调整及客流状态估计系统,实现理论研究成果的实践化,协助运营管理者妥善应对突发事件,降低突发事件造成的损失与影响。(5)案例分析。以某城市地铁发生的突发事件为例,借助开发的系统及实际数据,对本文提出的突发事件下的乘客出行路径选择模型、列车运行调整模型、客流动态推演结果进行了分析与验证,证明了模型算法的有效性及系统的实用性。图48幅,表21个,参考文献56篇。