近年来,北京市交通问题越来越受到民众关注,政府也出台了一系列交通组合策略来解决交通问题,它是未来北京市规划的重点方向。交通系统与经济社会、资源环境密切相关,其与城市功能区划之间的互动机制更是成为未来解决交通问题的切入点。忽略两者的互动关系,单纯研究交通系统优化,或者单独制定城市规划,都无法实现预期效果,甚至背离规划方向而造成无法挽回的严重后果,使城市发展进入恶性循环的轨道。本文以城市功能区划与交通系统之间的关系为切入点,深入探讨两者的互动机制,在此基础上,从交通系统整体布局、交通结构、交通效率(宏观、中观、微观)三个层次,研究交通系统的优化。首先,在交通系统整体布局优化方面,分析居民选择交通方式的考虑因素,使用层次分析法,对各种交通方式的综合效益值进行评价并排序,结合城市功能区划布局的特点,定性提出北京市交通系统的优化方向及路网布局整体要求；其次,在交通结构优化方面,以北京市各功能区划的交通设施条件、环境污染、能源消耗及可达性等为限制条件,建立线性规划模型,从局部和整体两个层次分别提出最优交通结构,并作了相应解释；然后,针对北京市各功能区划的交通系统整体布局及最优交通结构,从微观层次提出了提高交通效率的方法。文章最后,针对北京市现行交通政策,从外部性对交通系统产生影响角度,结合北京市交通布局优化及交通效率的提高,提出了一些建议。