随着高速铁路的快速发展，多条线路建成通车，我国高铁进入网络化运营的新时代。研究高铁网络的结构特征以及突发事件在网络中的传播扩散机理，对保障旅客安全、快速地出行有着重要意义。复杂网络作为近年来不断发展的复杂系统问题前沿理论，在各学科领域中都被广泛应用，它的提出使得许多现实中的复杂性问题可以从一种全新的角度进行解释与分析。将复杂网络理论应用到交通运输网络这一领域是一个较为创新的课题，特别是对高铁网络能够进行更为深入的研究。
　　本文在借鉴国内外研究现状的背景下，总结了复杂网络理论的发展脉络，对复杂网络理论的基本类型进行探讨，归纳了复杂网络各项指标参数的计算方法，将指标特征与网络类型进行对应。在此基础上，以我国目前已经建设完成且投入运营的高速铁路为研究对象，从基础设施与运输组织两个方面出发，对车站、线路、列车进行抽象化处理，建立高速铁路物理网络模型和运输网络模型，对两个网络各自的网络特征指标进行计算，总结我国高速铁路网络的复杂特性，并得出高铁物理网络是无标度网络，而运输网络为小世界网络，同时两种网络均为同配网络。
　　根据网络中各节点的中心性特征，找出高速铁路网络中的关键车站节点，通过网络效率这一能表征复杂网络性能的指标，研究关键节点受到突发事件攻击时整个网络的动态变化情况，发现在面对突发事件时我国高速铁路物理网络相比运输网络而言表现得更为脆弱，同时对介数中心性排名靠前的车站节点进行了深入探讨，提出不仅枢纽换乘站对网络具有重要影响作用，部分地处重要位置的非枢纽换乘车站的普通中间站同样对整体网络有着极为重要的影响。并以此为依据，从高铁网络物理结构和运输组织两个方面提出加强高速铁路网络拓扑结构的建议。
　　最后，将传播动力学引入到高铁网络突发事件传播研究中，结合之前得到的高速铁路物理网络的无标度性质，建立了基于其自身特征的列车晚点传播模型，并对传播模型中的参数进行不同取值从而进行对比分析，结果表明在网络结构确定的条件下，列车晚点在网络上的传播过程一般可以分为增长以及稳态或消散这两个阶段，增长阶段的传播速度主要受到有效传播率和初始晚点车站度数的影响，而后期进入稳态或者消散阶段主要取决于有效传播率，稳态时的晚点节点数量同样受其影响。
　　总体而言，本文将复杂网络理论引入到高速铁路网的研究中，对网络特性和传播影响进行分析，所得结论对高铁路网规划的完善以及突发事件下的应急处置具有一定借鉴意义。