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在国内社会经济高速发展以及城市规模持续扩张的背景下，居民汽车保有量也呈现出逐年上升的态势，城市拥挤现象频发，导致出行者在旅途过程中花费的时间过长，驾驶员提前根据路网历史交通状态对未来交通状态进行初步判断，然后对出行路径进行规划，且对出行路径选择往往追求尽可能短和可靠的沿途旅行时间，特别是对于警车、消防车或救护车等紧急车辆在执行任务时，需快速对时间紧迫的消防任务、医疗援助等做出反应，以确保应急响应效率。然而事实上，城市路网交通流的时变性会导致车辆在路段的运行时间存在随机性，因此紧急车辆的路径选择问题需要同时考虑车辆行驶时间最短和行程时间的变异性，以便驾驶员或应急管理部门对出行做出决策。当应急管理部门接收到紧急任务时，在对路径进行规划后，如何进一步减小紧急车辆在出行过程中的延误，保障紧急车辆快速到达任务地点，路径选择及可靠性的优化研究对于应急管理部门具有重要意义。
本文首先基于紧急车辆的运行特性，对紧急车辆路段行程时间进行建模，该模型反映了路段交通量与紧急车辆路段行程时间的关系。然后在考虑城市路网交通流在时间和空间相关性的前提下，建立了时空图卷积交通流量预测模型。使用紧急车辆路段行程时间计算模型将预测的交通量转化为路段行程时间，从而对紧急车辆通过路网中各条路段的行程时间进行间接预测，为紧急车辆出行路径选择奠定基础。
其次针对紧急车辆的路段行程时间分布呈现出长尾的特征，使用多种偏态分布模型对各路段紧急车辆的历史行程时间进行拟合，结合各路段紧急车辆行程时间的预测结果、提前通过路段和车辆在路段运行的延误三部分，并引入奖惩机制，以此建立衡量紧急车辆的路段行程时间效用模型，然后根据紧急车辆到达各路段的时间点不同，提出一种以路径总行程时间效用值最小为目标的紧急车辆路径选择方法。
然后此基础上提出一种新颖且适用于衡量紧急车辆的行程时间可靠性指标。然后探索分析了路段长度、路段车道数和路段交通量对可靠性的影响，并对路段交通量和可靠性指标进行了回归分析，在此基础上建立了以路径行程时间效用值最小为目标的优化模型，来对紧急车辆出行路径进行优化。
最后以重庆市渝中区部分道路来进行实证分析，应用本文提出的紧急车辆路径选择以及优化方法，相较于优化前的路径行程时间效用值缩短了30.31s，论证了本次研究的合理性以及有效性，能够在一定程度上保障紧急任务的快速响应。
本文首先基于紧急车辆的运行特性，对紧急车辆路段行程时间进行建模，该模型反映了路段交通量与紧急车辆路段行程时间的关系。然后在考虑城市路网交通流在时间和空间相关性的前提下，建立了时空图卷积交通流量预测模型。使用紧急车辆路段行程时间计算模型将预测的交通量转化为路段行程时间，从而对紧急车辆通过路网中各条路段的行程时间进行间接预测，为紧急车辆出行路径选择奠定基础。
其次针对紧急车辆的路段行程时间分布呈现出长尾的特征，使用多种偏态分布模型对各路段紧急车辆的历史行程时间进行拟合，结合各路段紧急车辆行程时间的预测结果、提前通过路段和车辆在路段运行的延误三部分，并引入奖惩机制，以此建立衡量紧急车辆的路段行程时间效用模型，然后根据紧急车辆到达各路段的时间点不同，提出一种以路径总行程时间效用值最小为目标的紧急车辆路径选择方法。
然后此基础上提出一种新颖且适用于衡量紧急车辆的行程时间可靠性指标。然后探索分析了路段长度、路段车道数和路段交通量对可靠性的影响，并对路段交通量和可靠性指标进行了回归分析，在此基础上建立了以路径行程时间效用值最小为目标的优化模型，来对紧急车辆出行路径进行优化。
最后以重庆市渝中区部分道路来进行实证分析，应用本文提出的紧急车辆路径选择以及优化方法，相较于优化前的路径行程时间效用值缩短了30.31s，论证了本次研究的合理性以及有效性，能够在一定程度上保障紧急任务的快速响应。