在城市轨道交通网络化运营背景下,线网规模不断扩大,客流时空分布特征不断变化。准确估计客流分布结构,研究客流的分配状况,有助于提高客流需求与运输能力的耦合度,进而提高运营管理水平。然而,城市轨道交通运营过程中存在着诸多安全隐患,突发中断事件不仅会破坏路网结构,还会影响客流出行选择行为,扰乱正常的行车秩序,给轨道交通运输组织造成严重影响。为此,针对中断事件必须建立一套科学的、合理的应急组织预案,以充分利用剩余运输能力,最大限度降低中断的影响,安全、高效地组织客运活动。因此,本文在对运营中断作系统概述的基础上,以历史客流数据为基础,建立OD分布估计模型,研究运营中断下客流分配方法,在准确把握轨道交通客流分布结构和分布状态的基础上,制定中断下网络线路一体化运行调整方案,尽可能保证运输能力、降低中断的影响。具体工作如下:(1)首先,研究了城市轨道交通网络客流分布结构估计的问题。考虑客流的时变特性,以车站的进、出站客流关系为基础,建立以客流分流率为状态变量、出站客流量为观测变量的OD分布估计状态空间模型;为求解该模型,提出了考虑状态矩阵时变性的两阶段卡尔曼滤波求解算法;并通过案例从多个角度对模型估计结果进行分析。案例表明,基于卡尔曼滤波的城市轨道交通网络客流OD分布估计模型和算法能够满足大规模网络客流OD估计的时效性要求,具有良好的估计精度,为客流分配提供重要的基础数据。(2)其次,在常态客流分配的基础上研究了运营中断情况下的客流重分配方法。考虑中断位置以及线路设置等因素,建立中断影响范围的物理分析方法,为受影响客流出行调整的界定奠定基础;基于受影响客流的分类,分析中断下的乘客路径选择行为调整机理,建立中断下客流重分配原则和受影响客流的处理方法,构建客流重分配算法;最后通过案例分析验证了客流分配模型和算法的有效性和合理性,对比分析了相关客流指标的变化。案例表明,中断下客流重分配方法能够准确把握中断发生前后网络客流分布的变化情况,为制定轨道交通应急策略提供数据支撑。(3)最后,在中断下客流分布的基础上,研究了运营中断下网络线路运行一体化调整的问题。基于客流需求,建立中断下轨道交通路网运行一体化调整机制;考虑线路间的换乘衔接协调性,建立以企业成本最低、线路间换乘客流时间成本最小为优化目标的多线路开行方案模型;为求解该混合非线性整数规划模型,设计了基于交路设置确定的多目标模糊最优求解方法;最后通过案例获取和分析了路网开行方案优化结果。案例表明,开行方案协调优化方法能够合理确定路网交路方案,提高中断下运输需求与运输能力的匹配程度,降低企业成本,提高乘客出行效益,为中断下运行策略的制定提供理论支撑。综上所述,本文对运营中断下城市轨道交通网络客流分布及运行调整问题的研究,一方面丰富了中断下客流分布的研究成果,有利于运营部门把握中断的影响机制;另一方面完善了突发事件下应急组织管理体系,有利于提升运营服务水平。