随着我国经济实力日益强大,百姓生活质量不断改善,随之对出行方式准时性、便捷性有着越来越严格要求,加之我国汽车销量不断攀高,连续6年位列全球榜首,交通拥堵问题也随之成为困扰我国百姓日常生活的实际难题。因此,如何缓解这一难题,找到一种行之有效预测方法来规避交通拥堵也成为国内外许多学者共同研究的课题。脆性是复杂系统所具有的自身特性,道路交通系统作为复杂系统存在,必然具有这一特性。从复杂系统脆性角度出发,结合熵理论有关知识,对复杂道路交通系统进行脆性分析,综合运用模糊层次分析法及图论等相关数学知识,将脆性理论与道路交通系统模型相结合,为本文主要研究思路。本文首先对复杂系统脆性基本定义及结构模型进行介绍,利用模糊层次分析法对道路交通系统进行脆性分析,通过系统集、事件集及因素集层层分析方式来找出造成道路交通系统拥堵脆性因子,即造成道路交通系统崩溃主要因素。其次对道路交通系统中多路段之间脆性关联进行分析。在道路交通系统中建立车辆转移模型,通过模型对拥堵产生机理及传播机制进行分析,给出拥堵等级判定及道路交通系统网络脆性状态传播等理论定义,在此基础上,对系统中某单个路段发生崩溃即发生拥堵后,对与之相关联路段交通运行情况做出分析判断,分析多路段之间脆性关联,并通过实例分析具体阐述如何判定系统中多路段之间脆性状态传播及其拥堵等级判定。最后基于拥堵脆性预测熵函数对交通拥堵问题进行了分析。在分析原有预测熵函数优点及不足前提下,提出改进的基于因素发生概率、产生后果严重程度及不确定因素拥堵脆性预测熵函数,建立拥堵脆性预测熵函数模型,应用模型对道路交通系统进行脆性分析,通过对交通拥堵因素权重进行控制来改变拥堵预测熵函数熵值结果,根据熵值结果变化趋势判断控制方式的有效性,从而找到一种有效预测并缓解交通拥堵问题的途径,为缓解交通拥堵问题提供一种新的研究思路。