本发明公开了大型活动期间城市轨道交通客流预测及多级运输组织方法，包括以下步骤：S1：基于大客流时空特征，对大型活动结束后地铁车站散场客流进行预测；S2：建立车站的三维模型，将预测客流输入模型进行仿真模拟，对客流设定一定的到达规律，对不同设施输入不同的服务时间分布，找到瓶颈设施，不断优化车站设施设备和客流流线，直至车站客流行进畅通无拥堵；S3：基于预测的客流量和乘客OD，对列车开行对数、列车交路方案和列车停站方案分别进行优化；本发明能基于大型活动车站客流时空特征，以更高的精度和稳定性预测大型活动期间场馆附近地铁车站散场客流、实现车站级和线路级的高效客流组织。