根据发达国家大城市公共交通系统运行的经验,科学的公交线网布局对缓解道路拥堵、减少空气和噪声污染、提高公交运营效率和社会效益意义重大。传统的公交布线模式是依靠人工调查客流需求、调度发车实践和管理人员的经验,其缺点是调查的数据量小、时效性差、随意性大,反映不了客流的全貌和出行变化的全过程。随着互联网技术的发展,尤其是公交IC卡全面推广使用,通过IC刷卡记录信息运用大数据获得公交乘客出行OD,为公交调度指挥、线网优化和经营管理提供了数据支持。论文首先介绍非首都功能疏解、地铁和公交发展等内外部环境变化对公交出行的影响,分析公交客流调查的主要方法和趋势,对大数据生成公交OD做了仿真设计。其次,提出线网优化的原则和思路,分析公交线网的拓扑结构,对建模方法的基础理论进行了研究,为下一步建模和求解模型打下基础。第三,提出建立以企业总成本和乘客总成本最小为目标函数,以站间距、发车间隔、城中心占比为约束条件建立模型,运用遗传退火组合算法的选择、交叉、变异算子寻求最优解,并进行算例分析。最后,选取一个实际区域,用已建模型和遗传退火组合算法进行路径寻优,进而进行快线网和普线网的布设。假设客流量下降20%的情况下,求得并比较最优解,分析其对线网的影响。本文均使用MATLAB软件编写代码实现数据的处理和分析。