随着我国社会和经济的飞速发展,我国的城市轨道交通发展越发迅猛,目前我国城市地铁已处于大规模建设和运营的高潮期。地铁因其运量大、安全、高效、准时、环保等特点,已成为城市民众出行的首选工具。但对我国绝大多数城市来讲,地铁属于近几年迅猛发展的新兴运输工具,地铁运营和相关管理服务经验及精细化仍显不足。随着城市轨道交通线网的不断扩增和乘客出行需求的持续增大,乘客的走行及服务设施的服务又具备随机性,出现了乘客进站效率低、乘客走行安全性低、车站服务能力低、车站管理难度大等问题,单一从客流组织的角度仍难很好地解决复杂实际问题。如何提高车站服务能力、优化车站客流组织、提高乘客乘车安全性与高效性成为轨道交通运输组织需要研究的一个关键问题。既有研究对客流组织时空分布的探索,仅局限在离散客流到达时间与设施服务时间的随机性,以统计学和概率论知识为基础对客流组织进行研究进而分析其分布特性的研究成果尚且不多,因而对客流组织时空分布的分析或界定与实际情况存在偏差。本文提出将既有客流组织研究与随机过程理论相结合,对乘客在车站内的行为进行分析,提出了客流散布模型与排队模型,选取典型车站进行实例分析,从客流组织和车站空间布局优化两个角度对进站客流进行深入研究,最后运用Anylogic仿真软件对所建模型的可靠度进行验证。主要工作内容如下:（1）介绍了车站客流组织与流线、流线冲突点的相关概念和分类,阐述随机过程理论与典型的一维、二维连续型随机变量及其分布特征,系统分析了针对二维连续型随机变量求解的计算思路。将随机过程理论与流线分析相结合,为下文二维空间客流散布模型的建立与分析奠定理论基础。（2）在基于随机理论与流线分析的基础上,参考元胞自动机的划分方式,通过将车站进行区域划分,统计各区域客流,构建了二维空间地铁行人交通流随机模型。并基于各区域客流的散布模型,进一步构建客流OD联合分布模型,即车站空间布局规划模型。（3）结合二维连续型随机变量求解的计算思路,利用概率统计蒙特卡洛方法对行人交通流随机模型及车站空间布局规划模型进行求解,通过产生随机数及随机抽样,模拟乘客在站内的散布规律。通过改变参数值,得到不同的客流分布特征。从提高乘客出行效率及安全性的角度出发,选取乘客进站平均通行时间与客流密度两项指标对模型结果进行分析,选取较优结果,实现车站空间布局的优化。（4）本文通过既有排队系统的思想,利用蒙特卡洛方法对乘客排队模型进行求解,产生两组满足各自分布特征的随机数序列分别代表客流的到达与设施设备服务时间,对乘客的排队行为进行随机抽样及模拟。通过改变设施数量,得到乘客不同的排队队长和等待时间,确定最佳设施配置方案。（5）根据本文提出的地铁车站空间布局规划模型及排队模型,对大连地铁1号线和2号线交汇处的枢纽站——西安路站进行实例分析,在前期数据调研的基础上,将各参数代入所建模型中,得到优化方案。并利用Anylogic仿真软件对初始方案和优化方案进行验证,结果表明所建模型及基于模型提出的优化方案能有效提高乘客的进站效率、走行安全性,有效提高车站服务水平及设备利用率,为地铁车站客流组织和运营管理提供理论支撑。