交通基础设施是关键基础设施的重要组成部分,为整个社会的运输服务提供了保障。随着交通基础设施的不断建设与发展,我国已形成四通八达的综合交通运输网络,同时交通基础设施也面临诸多风险,各运输方式基础设施间存在复杂的关联性,任一运输方式交通基础设施的失效都可能影响到其自身网络及关联网络的正常运行,分析交通基础设施间的关联性及其作用机理,研究交通基础设施网络级联失效网络损失,对交通基础设施进行风险分级,识别交通基础设施网络中的高风险基础设施,对交通基础设施的运营维护具有重要现实意义。首先,本文从交通基础设施间的关联性概念出发,确定交通基础设施间的关联类型;从结构关联、地理关联和物理关联三个角度分析交通基础设施的关联性,并利用复杂网络相关理论提出基础设施的结构关联度和结构重要度计算模型;从宏观角度分析了交通基础设施地理关联和物理关联级联失效传播作用机理。其次,分析交通基础设施风险因素以及自然灾害下交通基础设施网络的风险概率;采用复杂网络相关理论,在传统的级联失效模型基础上对网络中节点和边的初始负荷、容量限制、负荷重分配机制等加以改进与完善,构建多运输方式关联基础设施网络级联失效模型,建立级联失效网络损失评估指标。最后,以成都城市群为例,分析其地震灾害下交通基础设施网络失效概率,利用Matlab软件对成都城市群交通基础设施网络级联失效进行仿真分析,确定交通基础设施网络级联损失大小,识别对网络损失影响最大的关键站点和关键路段,计算成都城市群各交通基础设施风险值,并对其进行风险分级,识别出地震灾害下交通基础设施网络中高风险站点和路段,研究结果可为交通基础设施管理有关部门提供决策依据。