当前国内外各大城市全面实施公交优先发展战略,充分发挥公共交通对城市功能疏解和布局优化调整的引导作用,实现城市公共资源利用效率与城市交通承载力的科学匹配。其中,在客流量大、交通拥挤且道路条件满足要求的城市路段上设置公交专用道,便成为有效缓解交通压力、落实公交优先发展的重要举措之一。但另一方面,通过多年来对公交专用道在管理过程中发现的问题和相关交通现象的观测总结,交通研究人员证实了公交专用道在设置之后,还将给城市交通网络带来三个方面的影响。分别是:引发公交网络的运行不平衡;降低道路网络的可达性以及加重地铁网络的通勤负担。此三方面的缓解或解决,关系到公交专用道的客运效能是否可以真实发挥,关系到城市交通系统是否切实高效运转。鉴于此,本文有针对性地提出了优化方法:为实现公交网络相对平衡的运行状态,提出公交专用道设置下公交网络的线路运行协调方法:从公交乘客的线路选择行为出发,通过有针对性地筛选出部分非公交专用道停靠站施以管理规划的方式,达到推动其间运行的公交线路能够适配公交专用道客运效能的目的,进而建立起公交网络中协调的线路关系,恢复公交网络的平衡状态。结果表明,该方法不但能够控制成本,还能够限制影响的加重与扩散。为实现城市道路网络可达性的提升,提出公交专用道设置下道路网络的溢出车流疏导方法:从社会车辆的可选路径集包含其内部公交专用道可影响范围的结构特征出发,在城市道路网络中划分出符合该特征的所有子区,进而将疏导排队车辆与推动小汽车使用者向公交转移的双方案协同开展于子区内外,达到最大化缓解溢出车流对路网可达性影响的目的。结果表明,该方法对于提升不同出行群体的出行完成率以及排队车流的疏导,都具有较大的优势。为实现地铁网络通勤负担的下降,提出公交专用道设置下地铁网络的通勤客流分担方法:从公交通勤群体对出行路线和交通工具的选择行为出发,立足于公交—地铁双层耦合网络结构并建立客流路线选择模型,参考专用道设置后耦合网络内部出行客流的相关变化,推导出利用耦合子区作为公交系统中分担地铁客运功能的方法。结果表明,建立在耦合子区基础上的站间关系调整与对应公交线路规划,确实可为更多地铁客流向公交的转移创造更加合理可行的交通环境。论文从公交专用道设置后的存在问题出发,完成了从理论分析、特征提取、方法设计到方法应用四个环节的研究工作,并对涉及到的相关内容提出了展望。