随着我国社会和经济的高速发展,人们生活水平的不断提高,城市居民的出行日益增多,但与此同时,我国许多大中城市目前都存在着交通事故频发、交通拥挤等交通问题,而这些问题不仅严重影响了城市居民的正常出行和日常生活,也制约了城市经济的快速发展。究其原因,除了城市交通基础设施不能满足快速增长的交通需求以外,城市公共交通网络结构不合理也是一个重要原因。而要解决这一问题,需要对城市公交网络进行合理的规划。目前己有许多关于公交线网规划问题的研究,但是大多都是对于公交线网的重新规划,这种方法对于大中城市来说并不适用,因为重新规划整个公交线网,不仅会耗费巨大的人力物力,还会对城市居民的日常出行造成极大的影响。因而研究适用于实际情况的公交线网优化问题具有重要意义。通过调研国内外关于公交线网优化问题的研究,以及对实际问题的调研,本文提出一种基于蚁群算法的公交线网优化算法,该算法是对于现有公交线网的优化调整。本文主要做了以下工作:(1)提出基于蚁群算法的公交线网优化算法,并以直达客流密度最大和线路非直线系数最小为优化目标,使用了线路长度限制、非直线系数限制以及线路重复系数限制等约束条件。(2)设计了算法的详细步骤、蚁群算法中的信息素信息以及启发式信息、客流分配算法。在算法的设计过程中为了提高解的质量提出一种新的评价函数,该评价函数在评价单条线路时不仅考虑了线路上的乘客数量、线路的长度以及线路的非直线系数,并且将所有公交线路放在一起计算,考虑了公交网络的整体优劣。为了更好的符合实际问题,对蚁群算法搜索过程中的启发式信息进行了相应的改进,该启发式信息首先考虑了最基本的乘客数量(从线路起点到下一个站点乘客数量总和)以及线路长度(从线路起点到下一个站点的站点间的长度总和),并且为了在调整过程不过多的影响原有的线路,考虑了站点间已有的公交线路条数。为了进一步提高解的质量,对于搜索过程中出现的不满足约束条件的线路进行了惩罚(即进行额外的信息素蒸发)。(3)利用实际公交数据以及文献中的数据上进行了实验,对算法的有效性和稳定性进行了验证和分析。实验表明,本文方法能有效提高现有公交线网的直达率以及换乘率,并且能提高公交线网的覆盖率,在一定程度上减少线路的重复率。