伴随全球燃气需求的快速增长,作为其主要运输载体的燃气管网迅速发展,成为关系国计民生的重要“城市生命线”。然而,在给城市生活带来便利的同时,这些敷设于地下的、输送易燃易爆物质的压力管道也给公共安全带来了诸多隐患。一方面,城市人员、车辆、机械等活动的复杂性大大增加了管网破坏的风险,另一方面,城市人口和建筑物密集、财富集中、重大危险源众多、生命线系统依存度高等特点使得燃气管道泄漏极易演变为重大灾难性事故。因此,提高人们对城市地下燃气管网风险的认知,并将该认知转化为有效的风险控制策略遏制事故发生具有重要的理论意义和现实价值。本文突破传统风险分析方法用于分析现代复杂系统的局限,综合运用复杂系统理论、风险耦合理论、安全系统工程等多学科交叉前沿理论,通过理论研究、仿真研究与实证研究相结合的方法,首先分析了城市地下燃气管网的基本构成及复杂特性,通过事故案例分析揭示了其事故规律及特征,并采用基于系统理论的风险分析方法辨识了其风险因素;然后在对其多风险因素耦合特性分析的基础上,提出了多风险因素耦合分析思路,阐明了风险因素间的耦合关系,并建立了多风险因素耦合的数学表征;进而通过建立多风险因素耦合动态仿真模型并进行仿真实验,揭示了多风险因素耦合动态过程及机理;最后提出了基于关键因素连锁控制的风险控制策略并开展了工程实例研究,为城市地下燃气管网风险分析提供了新理论和新方法。论文主要取得了如下结论:（1）基于本文收集的197起城市地下燃气管网事故案例进行了统计分析,揭示了其在事故致因、发生时间、空间分布及后果四个方面的发生规律;借助基于系统理论的事故致因分析方法,对一起典型事故进行了致因分析,系统地阐释了导致事故发生的安全缺陷和错误决策背后的潜在机理;在事故案例分析基础上总结了城市地下燃气管网事故特征,并采用系统理论过程分析方法,通过建立其安全控制结构、逐层辨识系统存在的危险控制及控制缺陷,辨识出12个综合性的风险因素作为本文分析对象。（2）综合考察城市地下燃气管网组织成员、组织管理、物质技术等子系统之间及其与内外环境之间的交互,揭示了其风险耦合特性;建立了多风险因素耦合分析的事故演化模型,从系统论的角度重新阐释了风险的内涵,并提出了多风险因素耦合分析思路;利用集成的决策实验室分析和解释结构模型方法,识别了多风险因素耦合关系,为其动态仿真研究提供了逻辑框架;建立了多风险因素耦合的数学表征,为其动态仿真研究提供了理论基础。（3）建立了城市地下燃气管网多风险因素耦合的动态仿真模型,并通过开展大量仿真实验,揭示了多风险因素耦合动态过程及机理,分析了不同参数变化对仿真结果（系统风险处置性能）的影响,获取了敏感参数并对其进行了优化,使得仿真模型能够更好地实现不同风险控制策略的比选与优化。（4）提出了基于关键因素连锁控制的风险控制策略,利用多维数据熵权集结的方法获取了风险连锁控制的关键因素,使得基于关键风险因素的约束控制具有更强的针对性和经济性;以某城市地下燃气管网为例,通过对其风险管控模式进行深度挖掘,评估了其对不同风险因素的安全投入情况;将其安全投入情况评估结果和基于关键因素连锁控制的风险控制策略分别转化为不同仿真参数的配置,进行了多次不同工况下的仿真实验;结果表明,与参照模型相比,工程实例倾向于关注4个直接致因因素的风险控制策略效果较差;相比之下,基于关键因素连锁控制的风险控制策略能够更好地将仿真运行过程中的风险控制在较低的水平内;在此基础上,对优化该工程实例的风险控制策略提出了建议措施。