随着城市的发展,人们对出行的便捷程度和时间成本的要求越来越高。城市轨道交通作为一种被鼓励的经济可行的公共交通方式受到的关注越来越多。城市轨道交通作为一个复杂的系统,其安全问题、规划问题也应该得到相应的关注。本文基于系统分析的思想,对城市轨道交通系统的脆弱性、网络的抗毁性及其优化进行了研究。本文首先介绍了复杂网络的基础理论和其在交通领域的研究进展,对城市轨道交通脆弱性进行了定义,将本文城市轨道交通脆弱性的研究分为系统脆弱性影响因素研究与网络抗毁性研究两部分。其次基于城市轨道交通运营事故案例统计分析、文献阅读及专家访谈,提取了城市轨道交通脆弱性影响因素,并使用解释结构模型的方法分析、展示了影响因子间的关联关系、层级关系。接下来用Space L方法构建了轨道交通网络,基于网络的平均度、直径、最大连通子图和全局效率四个指标,分别使网络的单个节点和单条路线失效对其抗毁性进行分析。然后以代数连通度为目标函数,以建造的成本为约束函数,同时在方案选取时考量区域的网线密度,最终建立城市轨道交通网络抗毁性优化模型;并选用改进的PSO算法对模型进行求解。最后基于武汉市城市轨道交通实例,分析了其网络抗毁性,并对网络的抗毁性优化进行了仿真模拟。基于优化结果和实际情况,删选增边信息,提出优化方案。结果表明,武汉市城市轨道交通网络抗毁性可通过改进PSO算法进行优化。论文梳理了城市轨道交通脆弱性影响因素间关联关系、层级关系和抗毁性评价指标,分析了城市轨道交通网络的抗毁性,并建立了网络抗毁性优化模型,为制定城市轨道交通网线规划提供参考,同时有助于管理和规划人员深入了解各影响因素作用机理。