交通应急指挥系统是城市应急指挥不可或缺的组成部分，是城市交通应急指挥现代化的标志。应急指挥处理流程的研究是应急指挥系统研究的基石，对系统处理流程进行有效的规划设计，充分考虑系统的资源配置情况和合理运用方式，可以避免因设计不妥而造成的经济损失，保证所设计的系统在较佳的状态下运转，达到预期的要求。本文从交通应急指挥系统应急工作流程的设计出发，建立系统模型以考察相关性能、发现系统瓶预，为系统流程分析和总体设计提供了理论依据和决策支持。交通应急指挥系统有其自身的特点，必须有针对性地选择建模工具。本文引入了Petri网理论，从基本Petri网入手，在介绍Petri网基本原理、性质的基础上，阐述了Petri网对应急指挥系统流程的描述。并针对预警、辅助决策、应急响应和处置以及后期处理流程进行了设计和详细描述。同时利用Petri网理论分别对库所、变迁、托肯(token)进行定义，并针对上述应急业务流程进行建模，对Petri网组成元素进行分类描述。并以交通路面塌陷事件为例，详述了基于Petri网的流程模型，以及运行状态。验证了Petri网在应急流程建模和模型动态运行描述方面的适用性和可行性。对模型的性能分析方法进行了阐述，并以辅助决策模型为例，进行了关联矩阵的相关计算，从而对模型的有效性进行了分析。探讨了Petri网对于系统性能分析的方法，构造出该随机Petri网同构的马尔可夫链，并以此为基础对应急处理中的辅助决策模型进行性能分析，得到了合理的结果，证明了方法的可行性。最后，针对应急流程模型中的相关问题，在模型优化、仿真方面提出了需要进一步研究的内容。