随着我国经济的发展，危险品城市运输量在大幅的增长，而危险品运输事故也与日俱增，导致重大、恶性事故频发。不同于一般事故，危险品运输事故对环境和人类(潜在)的危害是巨大的。基于此，本文以危险品运输全过程为研究对象，研究了如何提高危险品运输的安全性，并在事故发生时进行有效地应急反应的机制，主要包括危险品运输网络设计、事故应急网络设计和应急管理机制的设立。 传统的危险品运输网络设计，通常是政府或运输商单一主体，在单一运输方式及危险品类型下，以成本/风险最小化为目标进行路线选择的过程，其实施过程中忽略了政府和运输商之间的相互作用，也鲜有对多运输方式及多危险品类型情形下的考查。另外，危险品运输事故应急反应网络的设计，大多基于“风险在道路上是均匀分布的”这一假设，而事实上，由于路况、道路两侧人口的分布通常不是均匀分布的，因此，风险在道路上的分布具有明显的差异性。 鉴于当前研究的局限性，本文以双层规划及风险评估理论为基础，在多种危险品类型、多运输方式的条件下，重点研究了政府和运输商共同参与的危险品运输网络设计模型，并辅以实例对其进行了说明。同时，在考虑风险分布不均的前提下，本文引入了“基元路段”的概念，并借助最大弧覆盖模型，利用贪婪启发式算法，有效解决了危险品运输事故应急反应网络设计的问题。最后，在前两部分的基础上，提出了危险品运输事故应急管理机制。 研究结果表明：基于双层规划的危险品运输网络设计有利于发挥政府和运输商的能动性，有利于规避整个系统的风险。危险品运输事故应急网络的设计有利于事故发生后将损失降到最低，有利于优化应急资源，减少资源浪费。