随着我国经济的不断发展,人们生活水平的不断提高,出行旅游已经成为大众放松身心、舒缓生活压力的重要方式,而伴随着智慧旅游的提出及信息技术的飞速发展,以自助游为主的新兴旅游形式开始出现并蓬勃发展起来,到如今,自助游已成为人们旅游的一个重要方式。传统的旅游线路是由旅行社或运营商依据旅游景区特色和大多数人喜好而设计的固定旅游路线,这一类线路很好的解决了组团旅游的需求。但是与组团游不同,自助游要求旅游线路在满足个人需求的同时能够被快速定制,而这些都是传统旅游线路设计过程中所不能提供的。这就需要一种新型的旅游线路设计方法,能够在计算机环境下根据旅游者的个性化需求进行快速的旅游线路定制,并对各旅游要素进行合理配置,同时能够为旅游者提供旅游时间的详细安排,从而为旅游者出游提供快捷、方便、精细化的决策服务。本文在收集了国内外关于旅游要素研究、旅游线路设计方法以及GIS在旅游中应用等方面资料的基础上,分析了国内外相关领域的研究现状,梳理了传统旅游线路的概念定义与旅游线路设计的方法,1)指出在传统旅游线路设计中存在线路安排模式单一、游时缺乏精细安排等不足,阐述了旅游规划行程链、旅游节点等相关概念进而详细描述了城市旅游规划行程链中旅游节点及路网的数据组织方式；2)在此基础上,分析指出了旅游节点筛选是构建旅游规划行程链的基础工作,阐述了旅游节点筛选的重要意义与基本思路,从旅游者、时间、空间、专题这四个层面分析了旅游节点筛选过程的影响因素,进而提出了节点综合评价值的概念并构建了节点动态筛选方法,通过实验分析,验证了筛选过程的合理性；3)以此为基础,依托城市道路路网数据,综合考虑节点间最短路径与节点综合评价值等影响因素,筛选出最佳旅游节点；根据遗传算法对筛选节点进行优化组合,生成最优旅游路径；4)在此基础之上,提出了对游时的层次化切分方法与精细化的旅游日程安排方法,并针对各旅游节点在日程安排中存在的时间段相互挤压问题提出了时间安排冲突解决机制,最终构建城市旅游规划行程链模型。本文以南京为实验区域,通过构建南京城市旅游行程规划系统对模型进行了实现,通过对实验结果进行分析与对比,验证了模型中规划方案的合理性。该模型及系统的提出为自助旅游者快速定制符合自身出行需求的旅游线路提供了一种解决方案。