本学科以交通运输系统为研究对象，研究该复杂系统的基本性质和演化机理、发展优化和调控系统的方法、改造系统的手段和方法，为交通运输系统的发展提供理论依据，并揭示系统的共性规律，形成系统科学的一般理论和方法。可授予理学博士学位和理学硕士学位。
主要研究方向包括：
1．复杂系统的建模、优化与分析
主要研究道路交通流微观仿真模型及交通流的混沌、相变、自组织等多种动态复杂特性；研究城市交通网络配流及优化模型；研究城市交通系统的复杂性特征；揭示交通阻塞的传播机理、抑制阻塞传播的方法。
2．交通运输系统分析与集成
以系统理论为基础，以系统分析与集成技术为手段，通过对交通运输系统目标的分解、协调、综合、优化与实施实现交通运输系统的功能优化。主要研究不同网络拓扑结构的运输网络的交通承载能力，以及道路交通流状态、网络交通流分配与各种复杂网络之间关系；非线性系统理论与复杂性方面的相关理论研究。
3．复杂系统控制理论与应用
主要以现代控制理论研究为基础，以交通运输系统为研究对象，对交通运输系统实现综合控制与实施，对交通运输复杂系统，特别是智能交通运输系统的控制问题深入开展理论与应用研究。
