地铁作为一种现代化的交通工具,因其具有安全、容量大、集约化、能耗低、污染小、速度快、准点率高等优点,在我国得到迅速发展,有效地缓解了地面交通拥堵情况。然而地铁施工是一个开放的复杂系统,时刻受到管理、设备、技术和周边环境等安全风险因素的影响,这就导致地铁施工过程中安全风险事故时有发生。现阶段对于安全风险的研究主要集中在安全风险监测和评价方面,并没有真正认识到地铁施工系统内部的安全风险演化机制问题。因此,以地铁施工安全风险演化机制为研究对象,探索事故发生路径,挖掘安全风险演化规律,获取关键安全风险因素,对控制安全风险的演化和预防事故的发生具有重要的理论意义和应用价值。本文针对地铁施工安全风险的演化机制展开了研究。首先,对地铁施工安全风险事故案例进行了统计分析;其次,以复杂网络理论的视角,分析了地铁施工有向加权事故网络、地铁盾构施工安全风险网络、地铁盾构施工参数时间序列网络的演化机制和规律;最后,建立了基于PSO优化LS-SVM的地铁施工安全风险演化控制模型,以控制地铁坍塌事故演化为例,通过优化地铁盾构施工掘进参数实现对地表沉降的控制。主要研究工作和成果如下:（1）对2003-2018年城市地铁施工安全风险事故案例进行了统计与分析统计了 2003～2018年国内外发生的161起地铁施工事故,重点对事故的类型、发生时间、发生位置（车站、区间）、影响因素、急缓原因以及事故等级这6个方面进行了分析,从不同的角度探索了地铁施工事故发生的特征和规律,为安全风险演化的分析提供了数据支持。（2）构建了地铁施工有向加权事故网络,分析了网络的演化机制运用复杂网络理论,构建了地铁施工有向加权事故网络模型。该网络由53个节点和213条有向加权边组成。通过分析网络的拓扑指标,得到了地铁施工事故网络的演化机制和致因规律,研究发现该网络同时具有小世界效应和无标度特性。研究结果可以辅助地铁施工安全风险管理决策,预防类似事故的发生。（3）构建了地铁盾构施工安全风险网络,分析了网络的演化机制运用复杂网络理论,构建了地铁盾构施工安全风险有向无权整体网络和六个子网络模型。通过分析不同网络的拓扑结构和演化特性,发现整体网络和六个子网络均具有小世界效应。通过对网络进行蓄意攻击和随机攻击,获得了地铁盾构施工的关键安全风险因素,从而更加有效地制定地铁盾构施工安全风险监测方案。（4）构建了地铁盾构施工掘进参数时间序列网络,结合工程实例,分析了网络的演化机制运用可见图法,构建了地铁盾构施工掘进参数时间序列复杂网络。通过分析网络中所蕴含的结构信息,发掘了地铁盾构施工参数时间序列的变动规律和演化机理。地铁盾构施工参数时间序列网络服从幂律分布,具有无标度特性,符合地铁盾构施工参数时间序列数据的实际特点;同时网络具有小世界效应,使得对时间序列的预测总会存在误差,并且时间序列的演化过程中可能会发生突变,会偏离预测方法所拟合出的时间序列演化的轨道。（5）构建了地铁盾构施工安全风险演化控制模型,结合工程实例,对模型进行了验证构建了基于PSO优化LS-SVM的地铁施工安全风险演化控制模型,以控制地铁坍塌事故演化为例,综合考虑设计、地质和施工等因素对地铁施工过程中的地表沉降的影响,所建立的LS-SVM模型对地表沉降的预测误差在合理的范围内,能够满足地铁盾构施工过程中对地表沉降的预测要求,可以将所建立的模型用于地铁盾构施工地表沉降的预测;同时,PSO-LS-SVM模型可以通过合理设置和优化地铁盾构掘进参数,达到对前方盾构施工地表沉降进行控制的目的,防止地表沉降安全风险演化为坍塌事故,因此模型可以用于指导施工。本论文针对地铁施工系统的复杂特性进行建模和分析,并通过实际案例分析,验证了所构建的安全风险演化模型具有可行性,为地铁施工安全有序地进行提供参考价值。