交通规划是国家经济能够长远发展的重要基础,而作为其核心问题之一的交通网络设计问题更是重中之重.随着我国经济的发展,交通拥堵等问题日益严重,如何解决各种交通问题以及让交通系统更加的完善迫在眉睫.而这正是城市交通网络设计问题研究的重点,对其进行深入的探讨除了有巨大的理论价值,还对现实城市交通问题有指导作用,具有很大的实践意义.起先本文概述了城市交通存在的问题、交通平衡问题的现状及城市交通网络设计问题的状况,总结整理了近几十年来的关于它的模型及求解算法.接着在Wardrop原则前提下介绍了经典的固定需求下的用户平衡模型、弹性需求下的用户平衡模型和系统最优模型.接着重点介绍了弹性需求条件下的随机用户均衡模型,研究了基于Gunbel分布的Logit随机用户均衡模型的特性,并用过K-K-T条件证明了与之等价的数学规划模型.并证明了在路段行驶时间函数严格单调递增与需求函数严格单调递减时,其为严格凸规划模型并且最优解唯一,为下一章节的灵敏度分析做铺垫.并给出了 MSA算法的具体步骤来求解该模型.最后给出了城市交通连续网络设计问题的双层规划模型,上层为带有预算约束的以系统总阻抗最小为目标的数学规划模型,下层为弹性需求下得Logit随机用户均衡模型.在此基础上,我们对下层随机用户均衡模型进行了灵敏度分析,从而获得均衡路段流、均衡路径流对上层决策变量的偏导数,并借此提出了灵敏度分析算法,以计算出我们所建立的城市交通网络设计问题的双层规划模型.