自从17世纪城市公共交通出现以来,它已经成为整个城市交通系统中最重要的组成部分之一,它的发展水平是衡量国家现代化程度的重要标志,同时也体现着国家的综合经济实力、城市经济的发展和城市居民生活的水平。而换乘系统是城市客运交通系统的重要的一个子系统,是公共交通优先的保证,也是城市客运交通整体化的关键,它对城市结构的完善、土地使用的合理化有着重要的意义。本文首先对国内外城市交通系统的研究和实践进行了总结,在此基础上分析了城市交通换乘的内涵、换乘系统高效运行的实现条件、影响因素和公共交通路网规划的原则。随后对公交网络的构成要素、特点进行系统地分析,提出公交线路网的有效布局、主要结构类型以及表示方法。然后介绍了基于公交网络最优路径问题的描述、研究和分析了常见的几种路径算法。公交乘客出行路径选择模型是公交乘客信息系统的关键技术。根据有关文献提出的考虑公交换乘的公交系统最优路径算法,考虑不同公交乘客的出行心理,本文提出了基于换乘次数最少为第一目标的公交系统最短路径算法和基于距离最短作为第一目标的最优路径算法。最后以北京公交数据为例,分析公交线路的形式和公交站点的邻近关系,设计了公交数据库。在此基础上实现基本的公交线路、模糊站点的查询以及本文提出的两种最优路径算法,为广大的城市居民以及游客的出行提供便利的条件。