道路交通拥堵问题是目前城市发展的瓶颈,缓解道路交通拥堵并提高交通效率,是目前交通领域的一大难题,提倡公交出行是缓解交通拥堵的有效手段,也是可持续交通需要重点发展的对象。目前复杂网络在公交网络拓扑特性以及可靠性研究方面取得了一定的研究成果,但对拓扑特性指标缺乏聚类分析的同时,研究也很少涉及关键站点和路段的识别,在公交站点失效后如何采取绕行措施也缺乏研究。论文以青岛市黄岛区公交网络为研究对象,以公交线路发车时间间隔倒数为权重,基于Space L法构建了公交加权网络模型,根据交通流量特征将网络划分为早高峰、晚高峰和平峰网络三个网络。首先,构建了基于Lorzen曲线的公交网络拓扑特性指标分析模型,通过对节点度,2阶节点度和中心性指标的研究得出:黄岛区公交网络具有典型的小世界和无标度特性,各时段排名相同的站点,点度中心度值大小为早高峰>晚高峰>平峰,排序靠前的站点主要分布在城市中心区域和城区边缘新规划区域。其次,分别以拓扑网络和加权网络反映公交网络的连通性和实际负荷情况。拓扑网络中以网络局部集中度来度量节点的局部重要性,以网络凝聚度变化率度量连边在拓扑网络中的全局重要性,综合网络局部和全局特性,定义公交拓扑网络连边权重为局部连边权重与网络凝聚度变化率的乘积;结合动态加权指标与静态拓扑指标提出基于Hadamard乘积的公交网络关键节点与路段识别算法,获取节点和连边排序向量。论文以青岛市黄岛区公交网络为例进行分析,识别出公交网络各时段的关键站点与路段,并针对不同类型的关键站点与路段提出相应的优化管理方案。最后,在拓扑特性指标研究的基础上,设计了公交网络失效站点优化方案。同样以青岛市黄岛区公交网络为例验证模型的可靠性,选取节点度值排名前10的公交站点作为失效站点进行优化分析,研究结果表明优化后的网络平均最短路径长度变小,网络全局效率变大,设计的优化方案具有可靠性。