本文针对以往公交网络设计与优化方法的不足之处,综合运用运筹学、交通工程学、应用统计学等理论与方法对公交网络设计与优化模型和方法进行深入研究。针对以往公交客流数据调查和预测方法的缺陷,对调查方法和预测方法进行改进,构建了利用公交IC卡数据生成公交站点OD的算法,确立了基于环保约束的城市小汽车容量预测方法,采用马尔可夫链法预测公交分担率,改进了重力模型的阻抗确定方法,揭示了不同公交供给策略下的公交需求变化机制;针对以往设计方法计算量过大和设计过程需要经验判断等缺点,构建了基于受力分析法的直达公交网络设计算法,提出以投入成本最小为目标的换乘公交网络设计算法;针对我国居民公交出行特性,建立基于我国公交用户出行策略公交路径选择模型和客流加载算法;为完善公交网络评价体系,确立单条线路合理性评价指标,构建公交网络通达性的评价指标。针对现状公交网络不足之处,提出基于软件TransCAD的公交网络优化简易方法。