随着我国城市化进程的加快,城市人口的激增,城市的交通问题越来越严重;而另一方面,城市中的各类突发事件也在不断的频繁发生,我国大城市已经进入突发事件高发期。特别是911恐怖事件、“卡特里娜”飓风袭击、印度洋地震海啸等重大灾害给现有的交通应急管理系统提出了新的需求:1)能够应对突发事件中复杂的城市交通情况;2)能够协调不同组织管理城市交通应急事件;3)通过多样化的手段有效实施应急交通管理。在这一背景下,本文针对上述问题,基于突发事件威胁下的脆弱的现代大城市所面临的严峻背景,深入分析大城市交通应急平台的新需求,引入人工交通、复杂理论等理论,研究交通应急疏散、预案模型设计、交通仿真评估等交通应急管理中的建模、实验、分析方法,支持突发事件下的交通决策、组织、干预和评估,满足突发灾害下大城市交通应急管理的需求。本文的研究工作及主要贡献包括三个方面:其一、面向交通应急的疏散算法。基于应急子路网结构(疏散点分布、避难点分布、交叉口转向控制、道路车道数、车道通行能力等),借助VMS的动态诱导能力,研究道路反转策略,要求减少交叉口的冲突点,提高道路通行能力。其二、面向交通应急的预案过程改进方法。支持人类活动参与的交通预案过程模型。基于BPEL过程建模语言,采用有限状态机方法对人类活动进行建模,加强BPEL的建模能力;同时借鉴FOAF词汇库,增强了BPEL在人际协同方面的安全授权能力;最终提高BPEL对大量人类活动参与的交通预案过程的建模能力。第三、面向交通应急的仿真建模方法。基于元胞自动机理论,在Swarm仿真平台的基础上,设计突发情况下车辆微观行为特征,以及交通信号的变换策略,通过群体行为的计算涌现,研究突发事件下的交通仿真技术,构建人工交通系统,用于研究“极限”宏观交通现象。本文可为突发事件威胁下的脆弱的现代大城市交通环境,提供具有自主知识产权、高效、可靠、安全、智能、普适的基础交通应急管理平台,在交通指挥、抢险救灾、国防战备、公共安全、医疗救护、消防救援等领域具有广泛的应用前景。