突发事件下，交通路网的抗毁性是评估城市公共交通系统韧性的关键因素。为研究复杂城市交通系统在突发事件中的应急响应能力及其韧性表现，以重庆市中心城区为研究区域，基于复杂网络理论构建公交-地铁双层交通网络模型，评估不同冲击模式下城市交通系统的抗毁性和应急响应能力；通过仿真分析，深入探讨双层网络的灾变机理和韧性演化趋势，并研究地铁与公交线路的应急协调能力。针对当前城市交通系统在突发事件中的单一网络脆弱性，提出改进的负荷-容量模型，并运用该模型对随机攻击、基于节点度值和介数中心性的蓄意攻击3种不同攻击模式下的网络抗毁性进行分析。研究结果表明：双层网络在级联失效和非级联失效两种攻击模式下的网络效率下降速度较慢，其冗余性和多路径性有效减缓了崩溃过程；在级联失效过程中，双层网络的抗毁性始终优于单层公交和地铁网络，且重要站点失效导致的级联失效对网络连通性和效率的影响更为显著；双层网络能够更有效地维持网络的连通性和运行效率，特别是在面对突发事件时，展现出更强的自适应能力和抗毁性，能够有效分担负荷，缓解单一网络的拥堵问题，提升应急处理效率。

针对大城市轨道交通成网后各层次公交线路功能不明确、定位不清晰，且与轨道交通融合不足等问题，从“3维体系、2维线网、1维线路”等多维度出发，重构“以轨道交通为主导”的一体化公共交通网络体系，详细解析轨道交通-公交“双网”融合实施策略，分层次、分步骤地提出“快-干-支”公交线网优化方法及实施路径，并将理论方法应用于成都市公交线网体系改革。研究结果表明：成都市公共交通线网一体化统筹与轨道交通-公交“双网”融合得到大幅改善，对于其他大城市系统性开展公共交通网络构建与分层次公交线网优化提供良好的参考。

针对城市轨道交通快速发展引发的能源消耗和温室气体排放问题，提出一种基于预算定额的轨道交通碳排放核算方法，通过整合碳排放强度和经济强度指标，构建“车站-区间-线路”多层级碳排放分析体系。以福州地铁6号线一期工程及西延线工程为案例，定量分析轨道交通建设阶段的碳排放特征。研究结果表明：建材生产阶段是碳排放的主要来源，占总排放的50%～79%，其中钢筋、混凝土（商品混凝土）和水泥是主要贡献因子。车站层面的碳排放强度为1.67～3.40 tCO₂e/m²，受车站规模和结构设计影响；单位经济强度为1.54～3.40 tCO₂e/万元，主要受轨道交通低碳程度影响。区间层面的碳排放强度因施工方法不同呈现显著差异，其中采用明挖法施工的区间碳排放强度更高，最高达36.5 tCO₂e/双延米，主要因其对钢材和混凝土的需求较高。本研究为城市轨道交通全生命周期低碳建设提供科学依据，对推进轨道交通绿色低碳转型具有重要的理论价值和实践指导意义。

基于行业规范对地铁车站客流安全疏散的要求，本文结合紧急情况的发生位置总结区间列车火灾、站厅公共区火灾和站台火灾情况下疏散路径和疏散客流量（简称疏散客流），分析目前规范中疏散时间计算方法存在的问题，提出开展疏散模拟测试辅助设计工作，明确在地铁车站设计方面影响疏散时间的4个关键因素，分别是疏散客流、疏散设施能力、站台至站厅等安全区提升高度以及疏散设施的分布。通过对比与疏散方向相反的自动扶梯对车站疏散能力的影响，探讨了其在疏散中使用的合理性。最后结合实际工作，建议车站客流安全疏散模拟测试时机宜提前到初步设计阶段。

城市边缘区交通发展水平较低，轨道交通的引入将冲击片区既有交通系统，有必要围绕轨道站点，优化轨道交通沿线用地规划布局，打造轨道交通与城市功能、交通系统融合、服务高效、充满活力的TOD社区，实现轨道交通引领城市发展。以深圳地铁16号线坪山段为例，基于TOD规划设计理论，从轨道站点、站区、站群三个维度，系统探索城市边缘区轨道沿线TOD规划方法。规划实施后，地铁16号线沿线形成“四区互补、双心联动”的轨道发展轴带，各轨道站点用地差异化混合共享、街区营造精细生态、轨道接驳融合高效，实现轨道沿线TOD规划引领，提升轨道交通沿线地区的集聚力、承载力。

针对城市轨道交通非高峰时段存在运力浪费及城市面临物流需求增加与交通拥堵加剧等问题，提出在线灵活编组的城市轨道交通客货混运优化模型。研究首先分析开展轨道交通货运服务的可行性及必要性；然后，构建基于动态灵活编组的跨线客货混运优化模型，并使用GUROBI求解器进行求解。结果表明，基于动态灵活编组的客货混运方案能够更合理匹配运力与需求，减少列车使用数量，实现运力的有效利用，并通过货运收益提升经济效益，为城市轨道交通可持续发展提供新思路。

为评价城市公共交通系统换乘协同效能，本研究聚焦公交与地铁接驳行为特征解析，构建“地铁-公交”双向接驳分析框架。基于北京市公共交通智能刷卡数据，分别界定地铁接驳公交（STB）与公交接驳地铁（BTS）两类接驳模式，从客流时空分布、竞争关系维度建立包含接驳公交服务区域、竞争强度等10项指标的评估体系，运用K-means聚类算法实现地铁站点的分类识别。结果表明：1）BTS集中于早高峰，STB集中在晚高峰，两种接驳方式中公交和地铁出行的时间比、距离比都约为1∶2，STB中的公交平均候车时间约6 min；2）竞争关系下的公交出行需求集中在铁路站点和城市副中心，竞争强度较大的地方集中于地铁1号线“通州—朝阳”段的通勤走廊；3）对10个指标进行聚类，BTS和STB各分成5类，受“潮汐客流”影响，两种接驳方式下的地铁站呈现差异化聚类结果。研究为优化城市公共交通换乘服务提供科学依据，对提升超大城市的公共交通网络耦合度具有重要实践价值。

针对地铁车站在洪涝灾害应急响应方面存在响应不足或过度响应问题，提出洪涝灾害动态分级预警评价方法。首先，基于地铁车站洪涝灾害“成灾-防灾-抗灾”过程演化机理分析，从积水倒灌风险、脆弱性、防灾抗灾能力3方面构建洪涝灾害预警指标体系及指标分级量化表征方法；其次，基于小时降雨量及气象预警等级与积水深度关系，推导出积水倒灌风险的计算公式；再次，采用层次分析法与逼近理想解排序法分别提出脆弱性与防灾抗灾能力评价方案；最后，基于积水倒灌风险、脆弱性、防灾抗灾能力三者间作用关系，提出地铁车站洪涝灾害预警值计算方法以及预警等级判别标准，并依托两座实际地铁车站开展实例验证。研究结果表明，本文所提出的方法能够在综合考虑地铁车站场景特征与洪涝灾害动态特征的基础上有效实现动态分级预警，出入口台阶高度和水位监控覆盖率是影响预警等级的关键因素，在实际应用中应进一步关注积水深度和降雨量等数据的实时监测，提升车站水位监测传感器覆盖范围。研究成果可为地铁车站洪涝灾害超前预报预警与精准分级响应提供决策支持。

车站外立面是构成高架车站形象与城市风貌的重要组成部分，其设计至关重要。通过调研剖析现有高架车站外立面现状与存在的主要问题，提出将装配式技术应用于高架车站建设。混凝土的可塑性为高架车站造型设计创新提供了新的可能，基于此，分别从设计与建造两个角度出发，提出“设计多样性，建造标准化”的车站装配式外立面设计策略。结合浙江金义东市域轨道交通大堰河街站和绣湖站的工程项目开展设计实践，以论证高架车站外立面设计策略的有效性，最终实现车站外立面设计多样性与装配式构件标准化之间的有机平衡。本文的研究成果可为城市轨道交通高架车站外立面设计与建设提供重要的参考价值与指导意义。

针对地铁车站出入口数字设计过程中各专业的协同配合程度不高以及数字设计成果生成效率较低的问题，本文提出一种面向地铁车站出入口工程的数字协同设计方法，建立出入口建筑与结构专业数据协同方式，以通用BIM设计软件为基础研发地铁车站出入口数字化协同智能设计工具，并将其应用于青岛地铁新建车站出入口工程的设计实践。研究结果表明，研发的出入口协同智能设计工具可以实现建筑、结构专业设计人员进行出入口三维正向设计时所需的各构件BIM模型建立与修改、二维图纸生成等功能，且能够对出入口设计经验进行数字化封装，经工程实际应用与统计分析，其设计效率较传统设计方式提升2.7倍。

针对某地铁运营线路地下线短轨枕整体道床沿线振动噪声扰民投诉问题，对地铁和敏感点进行现场调研及振动噪声测试，分析振动噪声问题产生的原因，并针对性地采取更换减振扣件、调整轨底坡和打磨钢轨的治理措施。通过建立车轨耦合解析模型和隧道-地层-建筑物有限元模型对浮轨扣件刚度设计和减振效果进行预测。改造完成后进行振动噪声测试和入户回访，测试结果显示，改造后敏感点室内振动VL_Zmax昼间降低6.4 dB，夜间降低8.3 dB，二次结构噪声等效A声压级昼间降低1.36 dB（A），夜间降低1.88 dB（A），居民反映振动噪声问题明显改善，有效解决了振动噪声投诉问题。研究结果可为国内类似地铁振动噪声扰民投诉问题的解决提供借鉴和参考。

为研究在连续梁桥上铺设有轨电车嵌入式轨道的可行性，提出嵌入式轨道-桥梁单元模型，建立连续梁桥上无缝线路静力学模型。计算桥梁温度荷载作用下桥上无缝线路的纵向受力和变形情况，并采用梁轨相对位移作为评价指标来衡量桥上无缝线路铺设方案的合理性，详细分析桥梁年温差、高分子材料纵向阻力和钢轨伸缩调节器设置方案对无缝线路力学特性的影响。结果表明：桥梁年温差对梁轨相对位移和钢轨附加伸缩力的影响十分显著，随着桥梁年温差的增加而近似呈线性增加趋势，且在第二联连续梁桥的右侧梁缝处钢轨附加伸缩力和桥梁-钢轨相对位移达到最大值；当桥梁年温差为30℃时，梁轨相对位移为12.79 mm，超过了6.20 mm的限值，调整高分子材料纵向阻力难以将梁轨相对位移控制在限值之内，需要在桥上设置钢轨伸缩调节器；建议在第11跨和第19跨桥梁的右侧梁端处各设置1个槽型钢轨伸缩调节器，可使梁轨相对位移满足要求。

为解决非饱和黏土中双线平行盾构施工引起的地层位移相互作用效应难以预测、易引发地表沉降风险的问题，本研究提出一种针对非饱和土三维位移解析方法。基于非饱和半空间初值解，并采用叠加原理推导出双线平行盾构施工引起的地表位移三维解答，同时充分考虑各施工荷载和土体损失等多种影响因素。通过与实际工程案例结果对比，验证了本文解析解的有效性和合理性。结果表明：双线盾构的纵向距离和轴线横向距离对其引起土体位移有显著影响；当双线纵向间距从120 m缩小至0 m，地表总沉降峰值从6.08 mm增至9.10 mm，增幅50.0%。双线隧道轴线间距从1D增至9D，地表水平位移降幅达49.2%；埋深比Z/D从3降至1，沉降峰值从15.9 mm激增至49.4 mm，增幅210.7%，使得地表沉降槽更深、更窄。研究表明，在双线平行盾构施工过程中，合理控制开挖面纵向距离、盾构轴线间距和埋深比是降低地表沉降风险的关键措施。本文方法可为双线盾构施工参数优化与沉降风险防控提供理论依据。

为解决地铁车站主体与附属结构接口部位的冷缝因无法预埋中埋式止水构件的问题，研发出一种卡槽型高分子涂层止水带及其配套的产品和施工工艺。该止水带内部芯材采用“T”型结构的1 mm厚钢板，四周包覆1.2 mm厚高分子防水、防腐涂料。采用配套的固定胶与冷缝截面固定，配套“L”型连接板和配套连接胶将止水带连接成环，实现冷缝的中埋止水带止水。该新型止水方案已经过实验室检测，并在北京、徐州、周口等地区的地铁、人防等地下工程实际应用，可很好地解决接口冷缝渗漏水问题，具有重要的推广意义，可供类似工程参考。

在雨雪等恶劣天气条件下，城市轨道交通轮轨界面黏着特性显著劣化，导致列车自动运行控制（automatic train control，ATC）系统的超速防护功能存在失效风险。为增强ATC系统的全局稳健性，针对低黏着环境下ATC超速防护控制策略优化问题开展研究。首先，基于安全制动模型、可保证紧急制动率（guaranteed emergency braking rate，GEBR）和黏着制动机理，系统解析ATC系统超速防护功能的作用过程。其次，通过分析工程实践中GEBR值的刚性设定模式与实际运营中黏着系数随机波动之间的失配矛盾，揭示“黏着衰减→制动效能下降→GEBR动态失配→制动距离突破安全阈值”的链式失效路径。最后，基于MATLAB平台构建融合轮轨动态黏着特性的ATC超速防护仿真模型，并通过具体事故案例验证模型有效性。研究结果表明：相较于既有系统的雨雪模式防护策略，本文提出的多目标协同优化动态控制策略能够实现GEBR值和系统顶篷速度的精细化协同调控，有效平衡低黏着环境下列车制动安全与系统运行效率。

为满足轨道交通设备安全监测与维护过程中高效、低功耗且安全的认证机制需求，本文对跨域身份认证的实现展开系统研究。设计一种以超级SIM卡为身份载体、结合低功耗蓝牙技术实现设备间快速数据交互的系统架构，在此基础上提出一种融合盲化椭圆曲线数字签名算法（elliptic curve digital signature algorithm，ECDSA）的高效匿名身份认证方案，并将该方案与可监管匿名认证方案等现有方法在计算和通信开销方面进行对比。研究结果表明：与基于NIST标准的ECDSA和传统椭圆曲线密码（elliptic curve cryptography，ECC）算法相比，本文方案在签名生成阶段表现更优，综合运行时间最短；相比可监管匿名认证方案，在认证效率方面提升43.8%，验证了本文方案的有效性和可行性。研究结果可为低空经济与轨道交通领域设备的智能化安全监测与维护提供参考。

部分大城市轨道交通车站高峰期拥堵严重，亟需从大小交路方案与客流控制策略等方面对列车时刻表进行研究。以早高峰时期城市轨道交通线路为研究对象，将乘客出行成本、企业运营成本作为目标函数，考虑发车间隔、列车容量、客流控制、大小交路方案等约束条件建立列车时刻表优化模型。采用线性加权法兼顾乘客出行及企业运营成本，并设计模型求解的遗传算法，以杭州地铁4号线为例进行验证，结果表明：对列车时刻表进行优化可以降低乘客出行的成本，同时大小交路的方案有助于企业降低运营成本；同步考虑客流控制，可进一步缓解站内拥挤程度。基于大小交路及客流控制研究时刻表优化问题，可对轨道交通企业高峰期调度策略的制定提供支持。

针对现有研究在基于地铁地下物流系统（metro-based underground logistics system，M-ULS）的实践、选址和运营中存在的问题，提出M-ULS既有问题的研究思路与改善措施。首先总结国内外建设可行性与实践研究中的不足，提出发展M-ULS的中长期可行性规划；其次剖析M-ULS关键节点选址与现实情况存在的差异，并阐述后续的研究思路；最后，归纳影响M-ULS整体运营的各个因素和尚未深入研究的影响因素，并指出实现M-ULS运营信息化的几种关键技术。研究结果表明：我国具备建设M-ULS的现实基础，但需要制定相应的货物运输标准、建立完善的评估体系并改进信息化运营所需的多种技术。

为缓解大型活动开始前大量乘客集中在活动举办地附近的地铁站出站而产生的站台拥堵问题，采用错开上下行列车的到站时刻和设计列车跳停策略的方法，建立以最小化出站乘客在站台的滞留时间、乘客出站时在站台的拥挤风险和列车跳停次数为目标的数学优化模型，对列车的运行时间和停站方案进行优化。此外，结合地铁运行图和大型活动的客流特点，设计迭代局部搜索算法求解。设计算法包含2种搜索可行邻域解的方法：一种是通过调整列车运行和停站时间搜索邻域解，另一种是通过调整停站方案搜索邻域解。以南昌某大型活动的数据为例，对模型和算法的效果进行验证，实例表明：设计的迭代局部搜索算法能快速得到高质量解，优化后站台上的人数最大值由2 951人降至1 006人，乘客的平均出站时间减少了94.7 s，减少明显，站台的拥挤风险降低了94%，错开列车到站时间和使列车跳停的策略能有效减少乘客的出站时间，缓解活动开始前活动现场附近车站的拥挤情况。

针对部分轨道交通线路因客流持续下降而面临停运困境的现状，以日本轨道交通发展的演进历程作为切入点，运用多案例比较分析方法，深入探讨低客流线路停运的触发因素、政策框架及配套措施。研究表明：人口与产业结构变化、出行方式转变是导致轨道交通客流持续萎缩的核心因素；同时，基础设施老化所致的维护成本增加、收支严重不平衡，进一步恶化了线路经营状况。为解决此类问题，日本在政策文件和治理措施方面，通过建立以运输密度为核心的评估体系对低客流线路进行分类评估，并实施涵盖客流培育和成本管控的系统性治理方案。对于不可避免停运的线路，采取快速公交（BRT）专用道改造、预约响应式交通等创新型替代方案，使问题得到有效解决，保障沿线居民的基本出行需求。全面剖析日本低客流轨道交通停运问题和采取的措施，总结并形成了相关的经验和启示，旨在为我国未来轨道交通运营、改造提供借鉴和参考。