随着城市轨道交通网络化进程的推进，运营管理也将逐步由单线独立运营 管理向多线综合运营管理的方向发展，从而形成网络化运营新局面。城市轨道 交通的网络化给城市交通的出行带米了极大的便利，提高了人们的出行效率， 同时，网络化也给城市轨道交通运营管理带来了新的挑战，特别是城市轨道交 通网络运营的安全与可靠性。网络化运营是城市轨道交通网络发展到一定阶段 的必然趋势，网络运营可靠性将逐渐成为城市轨道交通运营管理理论及实践研 究的一个崭新热点。 本文从系统工程和复杂网络的角度对城市轨道交通网络运营可靠性进行研 究，将可靠性与运营质量相互结合，为实践提供指导。本文首次采用了复杂网 络理论的研究方法，对城市轨道交通网络特征和网络化运营特点进行深入研究， 详细阐述了城市轨道交通网络运营可靠性的内涵和评价方法，建立了列车运行 延误的网络传播模型，并以上海城市轨道交通近期规划网络为实例贯穿全文。 通过对城市轨道交通网络形成的动态化性、网络连接的择优性和网络结构 连通性的分析，发现城市轨道交通网络表现出既具有不确定性，又有一定的内 部自组织原则的特性。在网络化运营条件下，外部因素的影响使得城市轨道交 通网络可靠性的研究难度较大。鉴于复杂网络理论对大量现实网络实证研究的 有效性，以及城市轨道交通网络作为现实世界网络的典型实例与其他网络具有 相似性。因此，本文将城市轨道交通网络相关问题的研究归为复杂网络的研究 范畴，借鉴和采用了复杂网络的网络分析方法、可靠性理论、网络传播理论。 本文以网络适应性、网络的稳定性和网络的有效性为衡量标准建立了相应 的评价指标，构建了城市轨道交通网络运营可靠性的网络层面评价体系，包括 网络连通可靠性、网络行程时间可靠性和网络运输能力可靠性三方面。将可靠 性研究由原先基于设施设备的可靠性拓展至基于交通系统管理者和使用者的全 局性研究。 借鉴网络传播SIR模型，根据城市轨道交通延误传播的特点和影响因素，建 立了列车运行延误的网络传播SIR模型。通过模型对相关问题的分析，主要得到 如下结论：换乘车站衔接的线路越多，延误波及网络的范围越大；单点延误和 多点延误在其他参数值相同的情况下，被延误的节点总数最终收敛到相同的规 模，只是多点延误的情况下，造成同样规模的延误所需的时间更短；不同的延 误传播速率和延误恢复速率对延误传播的影响差异很大。 本文将可靠性与运营质量结合，提出了主动型可靠性管理系统概念，其核 心是网络运营可靠性预评估，目的在于针对网络运营可靠性的薄弱环节进行事 前预警，从控制延误传播和提供乘客解决方案两方面来实施提高网络运营可靠 性的对策。 本文首次系统的引入复杂网络的理论方法对城市轨道交通网络运营可靠性 进行研究，并与具体的城市轨道交通网络运营实践相结合，为保障城市轨道交 通网络运营可靠性提供了理论支持和决策参考。 关键词：城市轨道交通网络，网络运营可靠性，复杂网络，网络连通可靠性，行程时间可靠性，运输能力可靠性，延误网络传播