地铁作为现代化城市出行的重要交通工具,保障其运行安全至关重要。利用运维技术对地铁列车进行评估,掌握其当前性能并用于维护决策是目前常用的手段。随着信息技术的发展,地铁运维向数字化、智能化转型成为大势所趋,传统单一的评估模式也需要向全面、系统、智能转变。数字孪生（Digital Twin,DT）作为虚实融合的最佳途径,为数字化转型提供了新的思路和方法,得到了国内外学者及企业的广泛关注。本文将数字孪生理念应用于地铁运维中,从虚实映射的角度构建面向性能评估的地铁列车数字孪生系统,使传统的性能评估系统化、数字化,为地铁运维的建设提供新思路。本文的主要研究内容及贡献如下:（1）从多个方面分析当前地铁列车性能评估中存在的问题与挑战,结合数字孪生理念与特点,提出面向性能评估的地铁列车数字孪生系统总体架构,并从运维的角度阐述其运行机理。（2）在所提系统架构基础上,从虚实映射的角度分析系统构建的方法,其中包括模型映射、行为映射和状态映射三个递进层次,三者在虚拟空间中依次实现对列车的建模、监控和评估功能,使评估具有层次性、评估内容更丰富、对列车信息的表达更充分。（3）基于模型映射,采用XML建立路网数据模型,并逐层建立列车及其部件模型,形成路网下的模型信息管理;基于行为映射,采用帧动画技术实现列车在虚拟空间中的运行可视化,并辅以OSG技术进一步实现对在途列车的监控;基于状态映射,提出基于云边协同的性能评估模式,建立评估模型的构建规则,通过C++与Matlab混合编程实现系统在线分析计算,并设计动态库编译、存储和显式调用的方法,实现在整个路网下对任意版本评估模型的集成。（4）基于MFC、OSG、Web Service等技术工具,设计并开发一套面向性能评估的地铁列车数字孪生原型系统,对所提方法理论进行验证,所形成的系统具备建模、监控、评估及远程服务等功能。