城市交通是城市社会经济发展的基础,是满足居民出行的前提。根据我国城市交通发展阶段,城市公路交通一直是实现旅客出行的重要手段,并且发挥的作用越来越大,是我国旅客运输中最主要、最基本的客运方式。实现“城市客运班线公交化”,“城乡客运一体化”,城市公路客运线网的优化已经成为我国城市道路客运规划的重要问题之一。本文在多种客运方式相互竞争的条件下,建立了公路客运线网双层规划模型,并应用基于灵敏度分析的启发式算法进行求解,对公路客运线网进行规划。首先,总结了国内外关于公路客运线网规划方法的研究成果；其次结合公路客运线网规划的特点,从协调客运企业与旅客之间的利益关系,达到客运系统效益最大角度出发,基于客运需求量和公路客运可行班线的确定,在多种客运方式相互竞争的条件下,建立了适合公路客运的客运线网双层规划模型。其中,上层模型为公路客运线网规划模型,以企业利润最大化为目标函数,下层模型为客运均衡配流模型,以旅客的广义出行费用最小为目标函数。再次,应用基于灵敏度分析的启发式算法对公路客运线网双层规划模型进行求解,求得公路客运线网优化结果。最后,以大连市公路客运主干线网规划为实例,通过计算机软件得到优化结果,并对结果进行评价,证明了公路客运线网双层规划模型的实用价值。本文所建立的公路客运线网双层规划模型是可行的,优化求解方法也具有实用性。通过公路客运线网双层规划方法可以得到公路客运班线设置、最佳的班线班次和旅客最优票价,为公路客运线网优化和客运票价管理提供依据。