随着我国国民经济的快速发展和城市化进程的加快，土地开发量和项目建筑规模急速增加。城市建设速度的加快，给城市的交通系统的正常运行带来了很大的压力。城市的综合交通体系需要适应城市的发展进程。基于此，通过城市综合交通体系规划，系统地规划城市的交通体系显得尤为重要。但是，在综合交通规划过程中仍然存在着许多有待解决的问题，特别是综合交通网络的构建方面，没有形成综合全面的规划方法。本论文主要研究中小城市综合交通体系规划的两个关键环节——中城市道路网络规划和城市公交线网优化。首先分析了综合交通体系规划基本理论对中小城市的指导作用，提出中小城市综合交通体系规划的两个关键问题是城市道路网络规划和城市公交线网优划。进而探究了两者之间相互影响、相互协调的内在关系。在城市道路网络规划设计中，考虑了城市常规公交线网对道路网规划的影响，建立了面向公共交通导向的中小城市道路网络等级级配模型，并给出了求解过程；在公交线网与规划设计中，结合城市道路网功能对常规公交线网优化的影响，并借鉴数学方法中的蚁群算法，建立了路网功能结构影响下的城市公交线网优化模型，提出中小城市公交线网优化的方法。为了验证两个模型的可行性和实用性，最后进行了实证分析，将模型应用于实际的综合交通体系规划项目中，进行数值的模拟，取得了较好的效果。本论文对城市综合交通网络设计进行探索的同时，对综合交通网络设计中城市道路网络规划和公交线网优化两个关键问题进行了深入研究，并且分别建立了规划模型，抓住了中小城市综合交通体系规划的核心问题，这对于实际的综合交通规划工作，具有重要的理论意义和实际意义。