大力发展城市轨道交通已经成为缓解大城市交通拥堵问题、降低污染、实现建设宜居城市目标的重要手段。随着轨道交通运营线路的不断增多,我国城市轨道交通已经进入了网络化运营时代,并且网络结构越来越复杂,客流需求越来越多样化,对运输组织也提出了更高的要求。立足于城市轨道交通网络化运营现状,深入分析轨道交通网络结构特征、客流特征和运输组织特点,研究轨道交通网络运输组织优化方法,有利于充分认识轨道交通网络供给和需求特点,提高网络化运营效率,提升网络化运营管理水平。首先,在对轨道交通网络几何形式、网络类型及其特征进行分析的基础上,采用复杂网络理论,分别基于Space L方法和Space P方法构建轨道交通物理网络和换乘网络的网络拓扑结构模型,深入分析轨道交通网络的结构特征。根据规划路网和运营路网复杂网络统计特征的对比,研究轨道交通网络的发展变化特点,并进一步分析重要要节点失效和线路失效后的网络弹性。其次,分析轨道交通网络乘客出行路径选择影响因素,根据不同乘客对路网的熟悉程度和路径选择依据的差异,建立不同类别乘客广义出行费用函数,构建基于乘客分类的乘客路径选择模型,案例分析结果表明通过乘客分类可以使路径选择结果更符合实际情况。分析突发事件对乘客路径选择的影响,以网络拓扑结构为基础,建立突发事件受影响客流量计算方法。再次,基于轨道交通自动售检票系统的大量数据,通过深入的数据挖掘,研究轨道交通网络客流特征。从“年-月-周-日”不同时间维度和“线路-区间-车站”不同空间维度对轨道交通网络客流的时空分布特征进行分析,从线路换乘客流不均衡和换乘站换乘客流不均衡两个方面对网络的换乘客流特征进行分析。针对OD对乘客出行时间的波动性特点,分析典型OD对的乘客出行时间分布特征,构建基于核密度估计方法的乘客出行时间波动性评价方法,分析出行时间段、换乘次数和出行距离对出行时间波动性的影响。最后,研究轨道交通列车运行调整优化方法。从提高乘客服务水平角度出发,提出“首站控制”和.“多站协调控制”两类列车调整策略,构建两类策略下的列车运行调整模型,模型同时考虑了列车能力约束和列车运行条件约束,以全部乘客的等待时间最小为优化目标。模型为二次整数规划模型,采用Lingo软件进行求解,实际案例结果表明了模型的有效性,可为突发事件列车运行调整提供辅助支持。