由于国家战略发展的需要,经济高速发展区域如新疆地区交通基础设施得到重点投资,区域在很短的时间内形成了优质的交通骨架,同既有相对落后的设施系统融合后形成了新的异常复杂的交通基础设施体系。对于现阶段复杂的公路网络系统,传统的管理模式已达不到高效合理的目标,因此本文针对复杂区域提出了新的管理模式,即公路网的层次化级联管理。文章主要的工作有以下几个方面:(1)文章首先对复杂区域公路网现状进行分析,从网络特性出发总结出公路网进化的内部动力与外部动力。然后基于马斯洛需求层次理论对出行者需求进行分析并划分层次。以出行者的需求层次为前提,引入计算机科学中“级联”的概念,在此基础上提出了公路网层次化级联管理的概念。并结合人体血液循环系统确定了公路网功能层次,主要有:动脉节点、静脉节点和毛细节点;(2)受经济水平、自然气候、地理地形、产业结构等因素的影响,不同区域公路的功能差异很大,对公路网功能分析不能一概而论。本文根据新疆地区的实际情况,在符合规范规定的基础上对公路功能层次进行了划分。改进和细化了现有指标,形成复杂区域公路功能分类量化指标体系,体系主要分为三大类:区域服务性质:在这里主要考虑区域经济、旅游客运需求、国防要求以及人口分布情况;道路交通性质:文章主要考虑交通量、出行距离、期望速度、出行成本指标;网络结构性质:文章主要分析节点相关指标、路网可靠度和公路相互依赖性指标;(3)复杂区域公路网管理是公路网管理的一个子集,但又有其特殊性,文章分析了复杂区域公路网规划与一般公路网规划的联系与区别,并基于灰色聚类的方法,通过指标个数与区域内城镇节点数建立系数矩阵,在此基础上确定白化权函数,通过白化权函数图像中的转折点得到灰类临界值,最后计算灰色变权聚类系数由此确定聚类对象的灰类等级,对复杂区域公路网进行层次划分。通过层次化级联管理,对现有公路网提出优化建议,使公路网结构合理、层次明确,网络整体能够最大程度的发挥其作用,更好的为区域经济、社会发展提供高效的运输通行条件;(4)以乌鲁木齐为例,对复杂区域公路网层次化级联管理进行应用研究,分析乌鲁木齐自然气候、地理位置、社会经济以及公路网现状,通过灰色聚类方法对公路网进行层次划分,再计算路段节点的可靠度,由此得到重要等级但可靠度不高的节点,针对这些节点为管理决策者提出优化建议,并提出基于复杂区域公路网层次化级联管理的公路管理决策流程,优化决策,最终达到资源合理分配的目标。