近些年来,我国各大城市的经济建设取得了巨大的成就,然而交通基础设施建设的滞后却使得城市的可持续发展遇到了瓶颈,解决城市交通的拥挤问题迫在眉睫。优化公交线网正是采用做“减法”的形式来解决此问题,相比扩充道路、增加规模这样的“加法”操作,其具有投资小、见效快、效率高等优点,用较低的环境代价来实现交通顺畅这个目标,更加符合“和谐可持续发展”的时代主题。本文在对国内外的公交线网优化方法进行分析和总结的基础上,结合项目“尊重历史,尊重现状”的现实要求,确定了“与现状相结合,进行逐步优化”的优化思路。这种方法的基础是现有的线网结构,通过逐步的修正与改进使得结果不断趋优,最终达到理想的优化程度。因此本文的目标是,在资源一定的前提下,通过建立起合理的优化模型和设计有效的优化算法,对已有的线网结构进行科学地优化以得到优于现状的方案,达到提高公交系统的运营效率的目的。模型和优化算法是公交线网优化问题中最核心的课题。本文在对以往研究成果进行综述的基础上,结合城市的实际情况,建立了以线网覆盖率最高、线路重复系数最小和总出行时间最少的多目标决策模型。该模型以线路长度、非直线系数和平均站距等作为计算参数,创新性地提出了以“两点间替代线路生成算法”作为映射函数的邻域构造方法,并结合符合居民出行习惯的客流分担算法对线网方案进行优化,最终应用多目标评价体系对方案进行评价选优。在算法的逻辑控制层面,通过对众多的启发式算法进行分析、总结和对比,由于模拟退火算法的执行效率较高,算法的健壮性更好,且优化结果几乎不受初值的优劣程度影响,因此最终选择其作为主控制函数。本文以玉溪市现有公交线网结构为出发点和落脚点,通过实地考察和数据拟合获取该城市的居民出行OD数据,并将数据带入算法得到优化结果,最后对结果进行展示和分析。数据表明,优化后的结果在几项重要指标上均优于原有的线网结构,从而证明了本文设计的模型和算法是可行且有效的。