城市道路交通系统在城市中发挥着重要的作用,是人们日常生活中重要的活动载体,也是城市发展的主要条件。然而,随着经济的快速发展,私家车的数量越来越多,所造成的交通拥挤、道路故障等现象日益严重。为了使城市道路交通系统能有效处理交通中的突发状况,最大发挥其优势,必须合理生成和优化城市交通网络,提高道路交通系统的稳定性。复杂网络理论是一个新的研究方法,可以揭示出城市道路交通体系的复杂特征。将城市道路交通系统看成一个典型的复杂网络模型,利用复杂网络的拓扑结构理论结合沈阳市二环以内的实际交通线网络,运用原始法和对偶法两种基本建模方法,对道路交通系统进行结构建模。通过对城市交通模型的结构特性进行分析,统计网络拓扑结构的各项参数、分析拓扑结构的复杂网络特性,得出网络统计特征值所反映的城市交通网络特性的变化情况。分析了影响道路交通系统的鲁棒性和可靠性各种影响因素,以及不同的道路规划结构方式的优缺点。通过对沈阳市铁西区道路交通进行对偶方法建模,按照复杂网络理论分析铁西区的基本特性,得出网络具有小世界特性和无标度规律。随后对铁西区进行了鲁棒性分析,模拟了在道路交通网络在受到随机性攻击和选择性攻击两种攻击模式下网络状态变化。以全局效率作为为城市道路交通网络的连通可靠度,聚类系数表示网络的紧密程度。找出在攻击时交通网络中脆弱的道路,分析道路系统中的重要路段,针对网络的易破坏路段提出改善计划,提高交通的运输效率。发现其在选择性攻击时抗攻击能力较弱,而在随机性攻击时候具有较强的容错性。