随着我国城市化进程的加快和机动车保有量的增加,道路交通拥堵日益严重。由于城市道路网络是一个连通的整体,即使是小范围的拥堵也可能会通过道路传播而大范围蔓延。研究城市道路网络上的交通拥堵传播过程,有助于我们理解城市道路网络的结构与功能,制定拥堵治理策略,对于缓解城市交通拥堵、应对道路网络突发事件、保障城市交通系统正常运转有着十分重要的意义。虽然国内外已有大量文献使用微观、宏观交通流模型及复杂网络动力学模型研究拥堵传播,但仍然缺少一个能够反映实际道路网络拥堵传播过程且所需数据易获取的拥堵传播动力学模型。针对这一问题,本文使用复杂网络逆向建模理论为城市道路网络拥堵传播动力学建模。复杂网络逆向建模理论是一种以数据支撑研究网络动力学的新思路,简化了传统建模中的假设与约束,能够从实际数据中反推网络动力学模型。本文在介绍复杂网络逆向建模理论的基础上,以成都市道路网络为研究对象,以出租车GPS轨迹为主要数据反推拥堵传播动力学模型,主要工作内容包括:（1）以成都市绕城高速以内的道路网络为对象,通过GPS轨迹匹配算法从成都市一天的出租车GPS轨迹数据中提取相应路段每5分钟的平均速度。对于缺失GPS数据的路段,通过对缺失数据的路段取相邻路段速度平均值进行速度补全,得到研究范围内全天288个时间段全部路段的平均速度。（2）建立城市道路网络的有向对偶网络,使用拥堵状态函数将路段速度转化为网络中节点的拥堵状态,在此基础上进行扰动反应观测,从中提取一系列观测指标的特征指数。将特征指数代入复杂网络逆向建模理论反推动力学模型,得到带未知参数的拥堵传播动力学模型。对于未知参数,使用实际交通数据分步进行参数估计,得到完整的拥堵传播动力学模型。（3）使用拥堵传播动力学模型分析实际交通问题。首先,研究了不同拥堵程度下路网平均拥堵状态和拥堵路段数量随时间变化的情况,根据模拟结果,分析了道路网络拥堵传播规律。其次,按照拥堵传播影响力对路段进行排序,分析了影响力较大的路段在自身结构和周边设施上的共同特点。最后,结合度、介数中心性和拥堵传播影响力排序结果,对比了不同拥堵治理策略的拥堵缓解效果。