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随着城市化进程的加快，城市道路交通压力日益剧增，城市轨道交通以运量大、污染小、速度快、高效准时的优点成为城市居民出行首选的主要公共交通方式，各大城市开始通过新建轨道交通线路来缓解城市交通压力。新线建设在提升轨道交通服务能力的同时，对既有轨道站点和网络产生较高强度客流冲击，造成网络运营不稳定，网络运输效率降低，甚至诱发运营风险。因此，有必要研究新线接入对轨道交通网络运营稳定性的影响，以提升轨道交通服务水平，降低运营事故风险。
首先，在对国内外相关文献进行梳理总结的基础上，归纳了目前复杂网络建模、客流传播动力学模型以及轨道交通网络运营稳定性评价等方面的研究成果，分析了当前研究的不足，总结了轨道交通网络特征度量指标及拓扑模型构建方法，确定在本文中选取SpaceL空间法构建以站点为节点、站点之间的线路为连边的轨道交通网络拓扑模型，并对城市轨道交通网络发展演化特征进行分析。
其次，基于新线与既有网络相交的站点数量和站点类型对新线接入形式进行划分;利用GIS(GeographicInformationSystem即地理信息系统)工具分析轨道交通网络空间特性，获取轨道交通网络邻接矩阵，构建轨道交通网络模型;基于度值、介数、平均路径长度、紧密度、网络直径等指标分析不同新线接入类型下轨道交通网络拓扑特征变化情况，明确不同新线接入类型对轨道交通网络拓扑特征影响的差异性。
再次，考虑新线接入后由轨道交通网络拓扑结构特征变化导致的客流出行路径变化情况，通过分析各站之间的客流传播关系以及新线接入后客流传播影响因素如站点既有客流量、新线客流量、断面客流量、列车额定运输能力等，构建适用于描述新线接入后客流在轨道交通网络中传播过程的传播模型，基于新线客流方案假设以及既有AFC刷卡数据对模型参数进行标定，最终实现对新线接入后全网络客流动态传播过程的模拟。
最后，利用城市轨道交通网络客流传播模型，采用仿真模拟推演方法，研究了不同新线接入类型在加载不同新线客流强度下对轨道交通网络运营稳定性的影响。结果表明:在同一种新线接入类型下，随着客流强度的增加，网络拥挤指数增大，网络的稳定性降低;新线与既有网络相交站点数量越多，相交站点中换乘站点越多，网络发生大范围拥挤的阈值越高。此外，不同新线接入类型在不同客流强度下对网络运营稳定性的影响具有明显差异性，当客流强度r＜0.4时，新线与既有网络单个站点相交型对网络运营稳定性的影响最大，当客流加载系数r=0.6时，新线与既有网络多个普通站点相交型对网络运营稳定性的影响最大，当客流加载系数r=0.8时，新线与既有网络多个普通站点与换乘站点混合相交型对网络运营稳定性的影响最大，当客流强度r=1.0时，新线与既有网络多个换乘站点相交型对网络运营稳定性的影响最大，说明在低客流强度下，新线与既有网络相交站点数量越少，越容易对网络稳定性造成影响，而在高客流强度下，新线与既有网络相交站点数量越多，换乘站点越多，对网络稳定性的冲击性越强。因此当新线客流强度较大时，可通过增加新线与既有网络相交站点数量以及换乘站点数量，提高对新线客流的疏散能力以及便利性，同时也应确保新线接入多个站点时客流的可疏散性，优先保护新线接入站点中的换乘站点。研究结果为城市轨道交通管理部门进行合理的新线规划提供有效的理论依据。
首先，在对国内外相关文献进行梳理总结的基础上，归纳了目前复杂网络建模、客流传播动力学模型以及轨道交通网络运营稳定性评价等方面的研究成果，分析了当前研究的不足，总结了轨道交通网络特征度量指标及拓扑模型构建方法，确定在本文中选取SpaceL空间法构建以站点为节点、站点之间的线路为连边的轨道交通网络拓扑模型，并对城市轨道交通网络发展演化特征进行分析。
其次，基于新线与既有网络相交的站点数量和站点类型对新线接入形式进行划分;利用GIS(GeographicInformationSystem即地理信息系统)工具分析轨道交通网络空间特性，获取轨道交通网络邻接矩阵，构建轨道交通网络模型;基于度值、介数、平均路径长度、紧密度、网络直径等指标分析不同新线接入类型下轨道交通网络拓扑特征变化情况，明确不同新线接入类型对轨道交通网络拓扑特征影响的差异性。
再次，考虑新线接入后由轨道交通网络拓扑结构特征变化导致的客流出行路径变化情况，通过分析各站之间的客流传播关系以及新线接入后客流传播影响因素如站点既有客流量、新线客流量、断面客流量、列车额定运输能力等，构建适用于描述新线接入后客流在轨道交通网络中传播过程的传播模型，基于新线客流方案假设以及既有AFC刷卡数据对模型参数进行标定，最终实现对新线接入后全网络客流动态传播过程的模拟。
最后，利用城市轨道交通网络客流传播模型，采用仿真模拟推演方法，研究了不同新线接入类型在加载不同新线客流强度下对轨道交通网络运营稳定性的影响。结果表明:在同一种新线接入类型下，随着客流强度的增加，网络拥挤指数增大，网络的稳定性降低;新线与既有网络相交站点数量越多，相交站点中换乘站点越多，网络发生大范围拥挤的阈值越高。此外，不同新线接入类型在不同客流强度下对网络运营稳定性的影响具有明显差异性，当客流强度r＜0.4时，新线与既有网络单个站点相交型对网络运营稳定性的影响最大，当客流加载系数r=0.6时，新线与既有网络多个普通站点相交型对网络运营稳定性的影响最大，当客流加载系数r=0.8时，新线与既有网络多个普通站点与换乘站点混合相交型对网络运营稳定性的影响最大，当客流强度r=1.0时，新线与既有网络多个换乘站点相交型对网络运营稳定性的影响最大，说明在低客流强度下，新线与既有网络相交站点数量越少，越容易对网络稳定性造成影响，而在高客流强度下，新线与既有网络相交站点数量越多，换乘站点越多，对网络稳定性的冲击性越强。因此当新线客流强度较大时，可通过增加新线与既有网络相交站点数量以及换乘站点数量，提高对新线客流的疏散能力以及便利性，同时也应确保新线接入多个站点时客流的可疏散性，优先保护新线接入站点中的换乘站点。研究结果为城市轨道交通管理部门进行合理的新线规划提供有效的理论依据。