警方針對台北連續犯案嫌犯張文的行動軌跡進行全面調查，成立專案小組追查其犯案前後動向。調查顯示，張文在犯案前3天即頻繁出現在中山區及北捷周邊，疑似進行場勘，並在犯案過程中總計6次變裝，包括穿脫雨衣、外套等，同時交替使用步行、機車及共享單車等不同交通工具，意圖混淆警方追蹤。從縱火到北捷丟煙霧彈，再到最後在中山站旁殺人，張文的犯案路徑顯示其犯案前有周密計畫。
根據警方掌握的時間軸，張文於19日下午3時51分騎機車到長安東路一段巷內縱火，之後為躲避追緝，刻意丟下機車改騎U-bike，並脫掉外套換上一身黑衣。隨後他前往北捷M8出口處，穿著連身黑色雨衣拉著拖車，抵達M7地下街準備犯案時，又快速變裝，脫掉雨衣露出戰術背心並戴上防毒面具。作案4分鐘後，他再次變裝，穿上米色外套混入人群逃離現場。最後一次犯案是在中山商圈，他穿著一身黑色裝備丟擲煙霧彈。
台北市警局長李西河表示，從張文下午3時48分在中山區的幾次縱火案，到晚上6時41分跳樓身亡，整個過程中他數度變換交通方式及裝扮，意圖延遲警方追緝，顯示其犯案手法非常狡猾。為此，警方成立了專案小組，由北市萬華、中山、中正一、大安及中正二等分局派出數十名警力，逐一追查張文的所有犯案軌跡，以完整還原案情全貌。
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