本书首先阐述了图与网络理论以及复杂网络的特征与模型。然后，以铁路运输组织中的列车服务网络为研究对象，构建了列车服务网络的鲁棒特性分析模型，并对列车服务网络的脆弱性、可控性进行研究。针对列车开行方案与列车服务网络的不对称特征，本著作研究了列车服务网络影射为列车开行方案的方法，使得运用复杂网络对列车服务网络进行优化并进一步转化为列车开行方案称为可能。本著作进一步将列车服务网络具体化，建立列车运行图稳定性的复杂网络优化模型，运用仿真的方法对列车运行图稳定性进行评估。最后，对列车流的混沌特征进行了仿真与分析。