随着我国城市化进程的加快,城市综合交通系统趋于完善,包括小汽车、公交、地铁等在内的多种交通模式协同运营。与此同时,城市人口迅速聚集以及城市中机动车保有量迅猛增加,导致城市交通拥堵、交通秩序混乱以及交通环境污染等一系列问题的出现。因此,研究多模式条件下城市交通网络中的出行选择行为,确定交通模式和路径选择的影响因素并建立多模式条件下的道路动态网络交通流分配模型对于解决网络拥堵问题、发展智能交通系统以及研究城市综合交通多模式协同运营具有重要的理论价值和现实意义。本文在分析城市多种交通模式特征的基础上,构建多模式的分层交通网络；并在此基础上,探讨多模式条件下出行者的选择行为,研究多模式交通条件下的道路交通的随机动态用户最优分配模型及算法。首先,基于图论,构建小汽车、公交和地铁三种交通模式的分层网络结构。并根据多模式交通网络,研究出行者的交通模式和出行路径的选择行为。考虑旅行时间、燃油费、停车费、票价以及等待时间等因素对出行选择行为的影响,基于非集计理论,构建模式和路径联合选择的双层NL(Nested Logit)模型,并利用SP(Stated Preference)调查数据,对NL模型进行标定。然后,考虑道路交通网络上小汽车和公交之间的相互影响,以及燃油费和公交出行中的停站时间等因素的影响,基于BPR (Bureau of Public Roads, BPR)函数,构造小汽车和公交的路段阻抗函数；根据NL模型的效用函数,计算各模式的广义出行费用,确定随机动态用户最优(Stochastic Dynamic User Optimum, SDUO)条件,并构建与之等价的变分不等式(Variational Inequality, VI)模型,基于连续平均法(Method of Successive Averages, MSA)对模型求解。最后,本文利用SDUO模型,探讨了小汽车停车费、公交票价、公交发车间隔、地铁发车间隔以及地铁运行时间等参数变化对模式间流量均衡和路段交通量的影响。并在此基础上,提出了一些帮助缓解道路拥挤、发展公共交通的策略和建议。