铁路是我国建设交通强国的重要组成部分,铁路网络弹性特性直接影响着铁路运输能否安全高效完成旅客和货物的运输工作。近年来,铁路运输多次受到洪水破坏,对铁路网络的弹性特性带来了极大地挑战,甚至威胁到人民生命和财产的安全。随着铁路网络规模的不断扩大,其结构也越来越复杂,面对洪水灾害的铁路网络弹性特性的研究就愈加重要。本文以复杂网络理论为基础,综合运用统计学,概率论以及计算机仿真等领域内容,围绕面对洪水破坏“如何使铁路网能够快速恢复到正常状态”这一问题,结合铁路网本身具有的性质,研究了基于复杂网络理论的铁路物理网和铁路运输网的弹性特性,以及洪水破坏条件下铁路网弹性特性优化等问题,旨在使铁路网在遭遇洪水破坏时,能够尽快恢复,并且提高铁路网的适应能力。主要通过以下内容进行分析:1.铁路网特性研究。以我国现实的车站以及铁路路线构建的铁路物理网和运输网,基于网络复杂特性理论分析节点度、聚类系数、平均路径长度、介数等测度进行分析,为后续铁路网弹性特性分析奠定了基础。2.铁路网弹性特性分析。给出铁路网弹性特性的研究范围,分析影响弹性特性的要素,确定了物理网和运输网的弹性特性指标,搭建弹性特性分析模型,并给出计算方式,通过实例对上述的弹性特性分析进行验证,为后续的铁路网弹性特性优化做铺垫。3.对铁路网弹性特性优化。研究铁路网络的优化原理,建立铁路网优化模型。通过对铁路物理网重要节点和重要边进行修复以及铁路运输网的径路优化进行弹性特性优化,并进行算法设计,通过算例对提出的弹性特性优化方法进行验证,基于所提出的优化方法及算法对洪水破坏条件下铁路网提出弹性特性策略。