随着经济社会发展,居民出行、货物运需求显著增强,公路网交通性能的稳定性至关重要。近年来极端天气频发,气象地质灾害对公路网的稳定运行造成威胁,交通事故、交通拥堵也给公路网畅通运行带来严峻考验。众多学者利用复杂网络理论,从拓扑几何角度分析交通网络抗毁性,但忽略交通网络本身的交通特性。本文基于网络抗毁性研究,结合复杂网络理论与交通特性,从网络拓部结构与区域交通分布两个层面构建公路网网络模型,分析公路网网络特征;分别从单边失效与多边失效分析公路网抗毁性;构建抗毁性优化模型,通过改进的多种群遗传算法求解得到公路新建方案。本文以广东省博罗县公路网为实例进行实证。研究有助于公路管理部门了解公路网脆弱性问题,为公路网规划提供有效依据。本文具体研究工作有:（1）公路网网络特性分析。在传统网络拓扑结构模型基础上,本文结合交通分布模型,构建公路网网络双层模型。从度、最短路径、集聚系数和介数分析公路网网络特征,并结合实例分析公路网网络特征分布差异。（2）公路网抗毁性评价方法。选定网络全局效率、可达节点比例、最大连通子图三项网络几何指标,从节点连通效率、网络可达性、网络连通性三个角度评价抗毁性。同时综合拓扑结构与交通需求,提出网络OD加权效率指标,为公路网抗毁性评价提供了交通运行、公路网交通性能的新角度。（3）基于单边失效仿真的公路网关键路段识别。通过单边失效仿真,以公路网交通性能为基础识别出公路网关键路段。结果表明关键路段对公路网交通运行影响程度为6.13%～8.74%。（4）基于多边失效仿真的公路网抗毁性分析。通过多边失效仿真,得到蓄意攻击下公路网网络抗毁性比随机攻击下更弱。结果表明随机攻击下交通性能与网络可达性受影响最大,其次为节点连通效率、网络连通性;蓄意攻击下交通性能与网络可达性受影响最大,其次为网络连通性、节点连通效率。（5）考虑交通分布的公路网网络抗毁性优化方法。以公路网交通性能为优化目标构建公路网抗毁性优化模型,确定新建公路预算、双向通行和公路最大里程三个约束条件,并通过改进的多种群遗传算法求解得到公路网公路新建方案。结果表明随机攻击与蓄意攻击下,公路网交通性能分别提高42.91%和219.26%,比未考虑交通分布的传统网络加边策略优化效果更好。本文提出的优化方法能显著提高公路网抗毁性。