从整体上来研究城市道路网络的结构，从道路网络结构来分析城市道路的交通功能，是对城市路网进行评价和改善行之有效的一种方法。通过改善道路网的内在结构来提高道路网的外延功能可以从根本上来缓解城市交通供需矛盾。 本文在分析城市道路网结构与功能的基础上，指出基于路网整体结构才能提高道路网的功能。考虑到以往对道路网络一些研究和基于动态、静态以及综合的路网评价指标，并结合图论和可靠性理论，提出了一个新指标——路网畅通可靠度。 在路网畅通可靠度为目标的前提下，结合路网改扩建的经济约束，提出了道路网络优化的模型。为了验证模型正确与适用与否，选取了保定市简化路网作为论文的研究对象。在模型的验证过程中，考虑到求解非线性最优化的特点，经过各种方法比较，选取了基于人类演化过程学习的遗传算法来计算本文模型的满意解。 在模型的求解过程中，在GIS界面上结合路网畅通可靠度计算，遗传算法优化计算等模块将整个流程结果可视化，最终结果验证了本文所提出的路网畅通可靠度和基于畅通可靠度的路网优化模型的适用性。