现代城市规模不断扩张,与之相匹配的城市交通网络路网结构逐渐复杂,进而也引发了路网中拥堵传播的风险。交通网络站点间联系越来越紧密,如果其中的“关键节点”发生了拥堵,那么故障会在网络中得到迅速传播,发生“级联失效”现象,造成大范围的道路拥堵,影响整个市区交通网络的正常运营。因此,在城市交通网络的研究中,对于交通网络“级联失效”演化规律的研究非常重要。本文立足于复杂网络理论,对城市交通网络所具备的拓扑结构与复杂网络进行研究,模拟城市道路网络遭受攻击时的级联失效演化规律。本论文的主要工作如下:1.本文应用复杂网络理论,将城市道路网络抽象为复杂网络,对交通网络自身具备的静态拓扑特性,以及交通网络加载动态客流量后,所形成复杂加权网络的拓扑特性进行研究,并提出了交通网络节点的重要度的评估方法。2.在分析城市交通网络系统动力学的基础上,描述了级联失效理论及相关的研究模型。并结合城市交通网络复杂特性,将耦合映像格子模型(CML)应用于城市交通网络级联失效过程分析中,构建了基于耦合映像格子模型的道路交通运输网络失效影响范围估计算法。3.以长春市南关区城市交通网络为例,按照Space L方法,构建了该区域的网络拓扑结构图,并对网络拓扑结构参数进行分析,计算各节点重要度。构建基于耦合映像格子模型的级联失效模型,仿真模拟出攻击重要度高的节点和重要度低的节点时,交通网络的级联失效过程。4.结合长春市交通基础状况和现有道路拥堵治理措施,提出了符合级联失效演化规律的道路节点拥堵疏导策略。并根据长春市特点,重点研究了环岛拥堵治理策略,为交通管理控制提供了切实可行的方法参考。