城市交通与土地利用的互动促进了城市的演化,其研究是交通学科关注的热点和难点问题之一。交通与土地利用的发展不协调是导致城市交通问题越来越突出的重要影响因素。因此有必要建立交通与土地互动优化模型,为城市交通治理和公共资源配置等提供理论依据。本文以经典二次分配问题为理论分析框架,对城市交通与土地利用互动优化开展研究。以城市活动空间位置分配、交通分布和交通流分配为主要决策变量,本文建立了城市交通与土地互动优化模型,设计了基于城市交通与土地互动优化模型的拉格朗日松弛法和基于活动空间-位置最大流的启发式算法。本文旨在为协同治理城市用地和交通问题提供理论方法,从而促进城市可持续发展。本文的主要研究内容如下。1.基于二次分配问题的理论框架系统分析城市交通和土地利用的互动关系,假设规划区域在规划年的确定活动类型的交通需求是一个相对稳定的数值。在此假设下基于二次分配问题的分析框架提出城市交通与土地互动优化模型（模型I）。模型I以总出行成本最小化为优化目标,在给定活动空间-位置匹配规则、交通需求约束和活动空间承载能力约束下对土地利用布局和交通需求分布进行优化。2.结合网络设计的思想,将模型I进行网络化,搭建包含活动空间-位置分配弧和交通路段弧的综合网络,提出整合交通分配的城市交通与土地互动优化模型（模型II）。模型II以城市出行成本最小化为优化目标,对土地利用布局、交通网络结构和交通流分配进行优化。3.整合交通分配的城市交通与土地互动优化模型（模型II）可被拆分成相互耦合的指派问题和含有弧通行能力约束的最小费用流问题。基于此,本文设计了基于城市交通与土地互动优化模型的拉格朗日松弛法对其进行求解。拉格朗日松弛法在求解小规模算例时有较好的求解效果,但不适用求解大规模算例,故本文又设计了基于活动空间-位置最大流的启发式算法对网络化的城市交通与土地互动优化模型进行求解。4.基于示意案例、Sioux Falls网络对模型和算法进行测试,以沈抚新区为研究区域对模型和算法进行实证研究,探讨和捕捉城市交通与土地利用的互动演化特征。实验结果表明本文提出的模型和算法具有很好的可行性和实用性。