城市公共交通作为交通运输服务业的重要组成部分,是一项满足人民群众基本出行、具有社会公益性的民生工程。然而目前我国城市公共交通发展仍然比较滞后,城市公共交通竞争力不足,我们急需制定科学的规划来指引城市公共交通的发展。城市常规公交是城市公共交通服务网络的主体,其线网设计及发车频率优化是城市公共交通规划的核心内容。研究这两大问题有着重要的理论价值和现实意义。论文分析了现有技术标准与规范在指导城市常规公交场站、线路和车辆等规划、设计时存在的不足,结合交通规划理论与我国常规公交发展的实情,改进了一些关键指标的评价标准。进而,针对现有公交网络设计缺乏层次性的问题,提出了双层次网络结构—“公交骨架线网+公交接运线网”的设计思路。在布设公交骨架线网时,创建了新的可行节点对集与可行线路集的确定方法,并建立了公交骨架线网优化模型,设计了求解该模型的遗传算法；在布设公交接运线网时,研究了公交接运枢纽的吸引范围,在此基础上建立了公交接运线网优化模型,设计了求解该模型的禁忌搜索算法。与此同时,还研究了公交发车频率优化问题,通过分析公交车型与发车频率之间的关系,建立了受车型影响的发车频率优化模型。该模型综合考虑了公交乘客与公交企业之间的利益,提出了新的公交路径选择机制,该机制在计算组合网络的发车频率时引入了换乘惩罚因子。本论文的研究成果为常规公交线网与发车频率的优化设计提供了新的理论支持和指导方法,对提升公共交通的服务水平,优先发展公共交通具有一定的积极作用。