本文是在重庆市建委项目《组团多中心城市交通路网系统评价指标体系研究》基础上做的后续研究。道路资源供给和交通需求的失衡是产生交通拥堵的根本原因。由于山地城市路网的建设受地形的限值比较大,扩建路网的难度较高。因此,优化路网以提高其性能就成了缓解上述平衡的主要方法之一。同时,由于山地城市交通网络表现出的复制性和独特性,使得对其的认识存在一定的困难,许多提高路网性能的方法都事与愿违。复杂网络理论的出现为认识复杂系统提供了一个非常好的方法,现实中许多网络都可以用复杂网络来描述。因此,本文尝试用复杂网络理论来认识山地城市交通网络,通过研究网络的相继故障现象和最优拓扑结构来分析网络的可靠性。本文首先对山地城市交通网络的特点和复杂特性进行了分析,在此基础上,建立了能够模拟山地城市交通网络的特点和复杂特性的拓扑结构模型。通过对比各种交通量加载方式,选取了用户均衡模型进行交通量加载,研究了山地城市交通网络的相继故障现象和最优拓扑结构。在网络建模方面本文做了如下工作：(1)分析了山地城市交通网络的特点和复杂性；(2)建立了能够模拟山地城市交通网络的模型,模型紧扣山地城市交通网络主干道(快速路)压力大、组团结构和组团内部多中心这三个典型特点,并对模型进行了解析分析,结果表明,所见模型符合先验结论,最后基于Matlab实现了研究所需网络。在对网络相继故障现象和最优拓扑结构的研究,本文做了如下工作：(1)对比了各种交通量加载方法,选取了用户均衡模型进行交通量加载,并基于Matlab实现了此模型。(2)在网络相继故障现象的研究方面。首先分析了山地城市交通网络的相继故障现象,在此基础上建立了相继故障现象的模型,并基于Matlab进行了仿真分析。仿真结果表明,提高次干路、支路对主干道的分流能力与和次干道(支路)之间的连通性可以抵抗相继故障现象的蔓延,以提高网络的连通可靠性。(3)在最优拓扑结构的研究方面。首先提出了一种新的路网容量概念,即“有效”路网容量,避免了传统网络瘫痪时路网容量最大这个弊端。建立了最优拓扑结构模型,并基于Matlab进行了仿真分析。仿真结果表明,提高次干路、支路对主干道的分流能力与和次干道(支路)之间的连通性可以提高网络的“有效”容量。最后,基于上述模型研究了组团间的最优连接方式,仿真结果表明,组团间连接点的选取应把握以下两个平衡：组团间连接通道与匝道通行能力的平衡；组团间匝道之间的平衡。