随着我国城市化水平的加快，城市交通也面临着新一轮的调整规划。目前，由于城市交通结构的不合理、城市交通需求与交通供给的失衡以及微观道路布局不当等原因造成我国交通拥堵现象十分严重。因此，立足于“效率优先”的观点，研究并建立一整套交通方式结构、城市道路资源优化的理论和方法，对于科学制定我国交通工具发展的政策，有效指导我国道路网络资源的配置建设，缓解日趋严重的城市交通拥堵局面，具有十分重要的意义。 本论文将主要针对交通模式——道路资源配置——出行效率的平衡问题进行研究，主要核心内容包含：1、既定道路资源下基于出行效率的交通方式结构优化；2、城市交通方式结构的需求与城市各等级道路供给的平衡关系；3基于出行效率的道路资源的微观布局优化方法三个方面。 首先，论文对交通模式“出行效率”进行了定义和量化，随后在既定的道路资源条件下，通过构建各交通方式的出行速度随其构成比例变化的动态模型，以各交通方式“出行效率”的总和最大为目标，建立交通方式结构优化的非线性数学规划模型。并提出解该类非线性问题的迭代算法。并以集中块状单中心大城市为例计算既定道路资源下，效率最优的宏观交通结构。 其次，论文在对苏州、秦皇岛、南通等七个单中心大城市的居民出行调查数据分析的基础上，对三类居民出行距离长度，即短距离、中距离、长距离的特征分界值进行了确定及划分：通过分析拟合居民出行总量在短距离、中距离、长距离下不同的分布规律，建立居民出行总量在短距离、中距离、长距离下不同的密度函数。随后，在对各交通方式的出行距离曲线的拟合的基础上，总结各城市的交通方式微观分担率的模型表达形式；并结合前文所研究的居民出行总量在不同距离下的密度函数，以效率最优的宏观交通结构为目标，构建效率最优的微观交通方式分担率模型。 再次，论文的研究重点是以出行距离为媒介，建立各交通方式出行需求与各等级道路配置的耦合关系。根据出行距离在各等级道路分布特征的定量研究，结合各交通方式的出行距离分布规律，论文首次建立了各交通方式在各等级道路上的出行距离的计算模型。在此基础上，结合居民出行总量的密度函数、交通方式分担率模型共同构建各交通方式在等级道路的出行需求周转量模型。然后，以供给总量与需求周转量平衡为目标，建立各方式在不同等级道路上的需求周转量与不同等级道路资源供给各交通方式的周转量平衡关系模型，从而推导出与交通结构相平衡的各交通方式在各等级道路上的资源供给总量（车道里程）。 然后，论文在各交通方式的道路资源供给总量不变的条件下，研究了效率最优的微观道路布局优化方法，也就是本文的第三个核心内容。在对“路网平均间距”概念的诠释的基础上，运用双层规划思想，研究各交通方式适应的路网平均间距优化问题，并建立路网平均间距优化的BLP优化模型：设计了解决该双层规划模型的求解算法。 最后，论文以集中块状的单中心大城市为例分别推导在中心区及城市一般地区，各交通方式适宜的路网间距，以及能使各交通方式的出行时间总和最小、效率最大的的间距优化值，并对我国道路网络规划指标的改进值提出了建议，最后提出适用于城市不同区位的兼顾效率与用地的道路-土地利用模式。