交通运输系统作为关键基础设施系统之一,其面临的各种内外部扰动会带来巨大损失,因此,提高交通运输系统的可靠性至关重要。随着复杂网络理论的快速发展,越来越多的学者将交通运输系统抽象为网络,采用网络分析的方法和工具对其结构特性、运行规律、演变特征进行挖掘。对于交通运输网络的可靠性,学者们分别从结构和运行提出了一系列可靠性指标。然而,较少学者在研究交通运输网络可靠性时考虑其地理特征与时变特征的影响,需要提出更加灵活的可靠性指标。针对此问题,本文采用大数据和网络分析的方法,基于渗流理论提出一个交通运输网络可靠性的研究框架,并将其在水路运输网络和航空运输网络上进行应用,得出以下结论:(1)基于渗流理论提出交通运输网络的可靠性指标:在系统建模时,根据是否考虑交通流的实际运行,分别构建了两种类型交通运输网络;在提出基于渗流理论的可靠性指标时,分别从脆性和运输组织效率这两个方面测度了交通运输网络的结构可靠性和运行可靠性。(2)将结构可靠性指标应用到水路运输网络上,在渗流临界点处考虑了港口节点的地理分布特征,挖掘出导致网络不可靠的本质原因,以研究地理特征对交通运输网络结构可靠性的影响。(3)将运行可靠性指标应用到航空运输网络上,在渗流过程中考虑了连边出现的时间先后顺序,从网络运行组织效率的角度定义系统的可靠性指标,以研究时变特征对交通运行网络运行可靠性的影响。在学术意义上,上述思路能使渗流理论和交通运输网络可靠性两者之间相互促进和补充,既使得交通运输网络可靠性的研究更加贴合系统运行实际,又拓宽了渗流理论在网络可靠性中的应用范围;在应用意义上,对交通运输系统关键港站及线路的挖掘在交通运输的日常调控、应急管理等场景中都具有重要的现实意义。