在经济快速增长的今天,公共交通也在逐步发展,它正在成为城市居民工作、生活所不可或缺的一环,所谓“开门七件事”第一件就是乘车出行。城市公共交通是一项公共事业,公交企业作为政府的代理人,提供的是具有公益性质的公共服务,因而其价格势必受到政府基于居民经济承受能力所给定的限制,由此带来政策性亏损的问题。目前我国主要城市采取的对上述亏损进行补贴的政策在实施当中暴露出多方面不足,补贴的效果不明显。同时,经济的增长带来居民收入水平的提高,私家车保有量随之大幅上升,由此带来的道路拥挤、大量的尾气和噪声污染,以及交通量剧增造成的交通事故频发,对于城市公共交通的发展而言,都是巨大的挑战。面对上述情况,政府作为公共交通系统的管理者,需要调整公交价格策略以吸引更多的居民选择低污染的公交车辆；同时也要制定有效的补贴政策,以提高公交运营商的服务积极性。本文所关注的,正是在现代化城市公共交通发展中所面对的一系列问题,如何通过价格和补贴的手段来进行调控,使得城市公共交通系统能够发挥自己最大的功效,为居民提供公益性服务。本文首先从系统论的角度对城市公共交通的特征进行了分析,明确了城市公共交通系统具备公益性、网络型、竞争性、可控性和网络外部性等特点,选取政府、公交运营商和居民作为城市公共交通系统的主要代表,对系统中各参与者之间的内在联系进行剖析,建立了系统框架。其次,考虑到不同居民对出行方式的费用、时间和舒适度偏好的差异,给出了各个参与者的决策变量和目标函数,根据系统框架构建了政府决策为上层,下层包含多类型居民出行流均衡的两层非线性规划模型,其中政府的决策目标函数包含拥堵、污染和交通事故等多方面因素,本文给出了模型求解的方法并讨论了价格和补贴机制设计对模型计算结果可能带来的影响。最后,本文给出了一个5节点的公共交通网络,利用数学软件Lingo求解系统最优的流量分配,制定有效的定价方式,并进行了补贴机制设计,说明本文所建立的城市公共交通系统价格和补贴模型是具有实际意义和应用价值的。