随着城市交通问题的不断恶化,优先发展公共交通系统已经成为公认的解决城市交通问题的主要策略之一。城市公交线网的优化设计问题一直是交通规划中重要的研究方向。如何合理优化公交线网、提高公交系统服务效率对未来城市发展具有重要影响。因此,对公交线网优化问题的研究具有十分重要的研究意义。本文首先介绍了当今城市公交线网优化的研究现状,对线网优化的原则和影响因素进行了分析总结,进而分析了线网优化的目标、约束条件,以及优化方法。在此基础上,本文的主要研究成果包括:(1)本文首先对公交线网中的公交线路、公交站点的功能层次进行分析,给出了公交站点、线路的层次划分,并基于此提出了公交线路起讫点的选取方法以及公交线路层次的划分方法。公交线网层次划分是公交线网优化的基础,对提高公交线路运行效率及服务水平具有重要的意义。(2)本文深入讨论了公交客流分配方法,通过对乘客出行路径选择影响因素的分析,以乘车时间、等车时间、拥挤度等因素为基础,建立了基于乘客出行时间的公交路径广义费用函数,根据不同路径的广义费用的不同,采用SUE均衡配流中的Fisk模型对公交客流进行分配。(3)本文提出了以直达客流密度最大化与平均乘车时间最小化为目标的线网优化模型,选取了线路长度、非直线系数、线路满载率等约束条件,从全局角度保证了公交线网的运营效率和服务水平。随后,本文选用搜索能力强、效率高的蚁群算法对公交线网优化目标进行求解,通过计算最终得到满足要求的线网最优解。(4)本文在对公交客流分配方法及公交线网优化模型探讨的基础上,深入挖掘客流与线网之间的内在关系,通过研究,将客流分配与线网优化有机结合,提出了一种结合客流的公交线网优化方法,给出了该方法的算法流程,并通过实例验证了该方法的可行性。本文在研究公交线网优化问题的过程中,主要针对公交客流分配模型、线网优化模型进行展开。在研究中坚持科学性与实践性相结合的思路,在理论可行的基础上强调实用性,力求文中所述内容能够较好的应用于实际问题。综合看来,本文的研究紧紧抓住公交线网优化问题深入探讨,对公交线网优化问题提出了建设性意见。