本文主要利用双层规划的理论和方法研究了城市交通离散网络设计及其相关问题。提出了基于双层规划思想的相关模型和求解算法，给出了算例，并且对计算结果进行了分析、探讨。 　　本文首先采用双层规划模型描述了基本形式下的城市交通离散网络设计问题，给出了基于分枝定界方法的启发式求解算法，并采用了国际上通用的较大规模的交通测试网络算例--SiouxFalls，SouthDakota的城市交通网络图作为计算算例对算法的正确性及计算效率进行测试，得到了很好的结果；进一步考虑了路段相互影响情况下的城市交通离散网络设计问题，构造了广义的双层规划模型并设计了对角化的求解算法，采用一个简单的数值算例进行测试，测试结果表明：考虑路段相互影响与不考虑路段相互影响的情况在城市交通离散网络设计问题的最优方案选取中有可能导致不同的路段修建方案。 　　本文构造了更加一般的广义双层规划模型，上层模型从整个交通网络系统最优的角度出发，给出了一个目标函数集合。目标函数集合中的任何一种目标函数都代表了交通网络设计者在进行城市交通离散网络设计时使某一个或者多个系统指标达到最优的愿望；下层模型是一个标准的变分不等式表示的用户平衡模型，用于表示网络中用户的路径选择行为。