复杂网络作为复杂系统的抽象方式,为我们认识复杂系统、预测和优化系统行为提供了有效的技术手段。已有研究在处理动态系统时常常会忽略系统自身具有的时间属性,将其抽象为静态网络进行分析。然而,动态系统中个体之间断断续续、反复出现的连接关系并不能被静态网络理论真实地刻画。时间维度的加入使网络节点之间的路径、可达性等基本关系变得更加复杂,原有的静态网络理论研究方法面临新的挑战。本文主要进行了以下工作:(1)介绍了时序网络对动态系统的各种建模方法以及时序网络中的拓扑结构特性定义。详细描述了时序网络上可达性受节点之间连接行为出现出来的时序性的影响效果。提出了通过分析快照网络序列拓扑结构的变化来刻画时序网络拓扑特性的方法。(2)分析了时序网络中时间信息的主要来源,提出了基于节点活跃行为的分类方法。提出了时序网络上的两种不同交互模式,以研究不同时间信息来源对时序网络上传播的影响。综合考虑时序网络上延误级联过程涉及到的资源和个体行为,提出了时序网络上的延误级联传播模型。(3)提出了两种延误级联控制措施,以有效地降低时序网络中的延误程度。基于模型的贪婪控制策略以任务发生延迟后波及其他任务的延迟时长为优先级进行调度;基于改进遗传算法的控制策略则强调新方案对原始方案的最小扰动。(4)将时序网络理论用于分析中国航空网络的时序结构以及传播特性。采用时序网络理论对航班延误进行建模分析,研究机场的延误波及强度与其时序拓扑特性之间的关联关系,并就降低整个航空网络的延误时长提出了两个新的航班调度方案。研究表明,中国航空网络中节点上的时间信息是减缓时序网络上传播的重要因素,边上的时间信息使得时序网络对感染大度节点更加敏感。中国航空网络中资源共享机制(航班之间共享航空器、乘客和机组人员)会加速航班延误的级联效应,基于改进遗传算法的控制措施能有效降低延误航班的数量。