恶劣天气是最常见的自然灾害,近几年,受雨、雪等恶劣天气影响的交通拥堵,甚至大面积路网瘫痪事故频发。城市道路交通系统中,城市快速路网承担着城市主要的日机动车交通量。因此,研究恶劣天气下快速路网交通状态的时空分布规律,并获取交通拥堵的发生和传播规律,对缓解恶劣天气下城市路网的交通拥堵,避免恶劣天气发生时出现大面积路网瘫痪具有十分重要的意义。本文的选题来源于国家自然基金“突发事件下城市道路交通系统非常态演化机理及干预对策”。首先,通过深层剖析恶劣天气对城市道路交通系统构成三要素和道路交通流特征参数的影响,从理论上分析了恶劣天气对路网交通状态的影响,并总结了目前专家学者的相应研究成果。其次,利用道路最高限速将车辆速度标准化,提出以速度性能指标来划分路段交通状态,并建立路网时空交通状态评价体系；利用北京市快速路的样本数据,对比分析不同天气下的路网交通状态评价指标,获取恶劣天气下城市快速路网交通状态的时空变化规律。最后,针对交通拥堵状态,建立基于树结构的路网拥堵始发路段识别模型,并以Oracle数据库为实验平台,建立拥堵路段识别数据库；在此基础上,获取恶劣天气下北京市快速路网的固定交通瓶颈路段和随机交通瓶颈路段,以及交通瓶颈路段引起路网拥堵的空间蔓延程度。研究结果表明：时间上,恶劣天气在6:00-22:00时段对路网交通状态的影响较大,且随着降水量(降雨量或降雪量)的增加,对路网交通状态的影响越大；空间上,雨雪天气使得北京市快速路网拥堵路段从三环以内扩散到整个路网,且工作日的扩散程度相对节假日更加明显；雨雪天气会使得固定交通瓶颈路段拥堵单位时间内的空间蔓延范围增大,同时,雨雪天气使路网产生随机交通瓶颈,并分布于快速路网的东、西和北部区域,且大部分集中分布在海淀区和朝阳区内。其路段拥堵每小时内的空间蔓延范围呈离散分布,工作日的蔓延范围在100km～1000km之间,节假日则在100km～900km之间。