城市交通系统是一个复杂的巨系统，其能够持续、稳健的发展，是我国经济社会实现新的跨越的有力支撑。优先发展公共交通是历史的经验，也是城市发展的必然。因此，从整体和系统的角度研究城市公共交通网络结构和均衡问题具有重要的理论和现实意义。复杂网络理论是研究复杂系统的重要工具和方法，本文基于复杂网络理论，从一种新的视角对城市公共交通网络进行了构建。在过去的研究中，对城市公共交通网络的构建基本上都是停留在单独的公交网络或者单独的地铁网络层面上，而本文则是从出行者的主观出行目的出发，基于“公交—地铁”换乘理念，构建组合出行方式下城市公共交通网络。通过分析组合出行方式下城市公共交通网络的结构特性和网络均衡来探索城市公共交通网络的内在规律和发展特点，以向城市公共交通规划者提供新的思路及视角来推动城市公共交通事业的进一步发展。　　本文首先对所构建的组合出行方式下城市公共交通网络进行了详尽的描述和解释，对各网络指标和定义进行界定和阐述。然后在该网络的基础上，从度及度分布、平均路径长度、集聚系数、网络密度和网络效率这五个网络特性指标来分析城市公共交通网络的宏观结构特征，从网络的强连接成分及派系来分析城市公共交通网络的微观结构特征。进而，结合网络中心性理论，运用非参数方法系统地分析了城市公共交通网络的点度中心性、接近中心性、介数中心性及其演化趋势，研究了城市公共交通网络中心性与其网络结构之间的相互趋势关系。通过改进在不同攻击方式下的网络稳健性算法，研究网络中心性下的城市公共交通网络的稳健性，挖掘城市公共交通网络节点的失效规律和特点，以探索网络结构特征和网络稳健性之间的潜在关系。最后，基于网络均衡理论和网络优化理论构建组合出行方式下城市公共交通网络均衡模型，并对模型进行求解，通过具体的实例验证所提出的网络模型的有效性及实用性。　　本文的研究取得了一系列有价值的研究成果:　　1)基于“公交—地铁”换乘理念，构建组合出行方式下的城市公共交通网络，通过分析城市公共交通网络的度分布和集聚系数等各个网络指标，探索了该网络的“小世界”特性，同时发现城市公共交通的网络规模和网络效率并不一定是正相关的关系。城市公共交通网络中心性的演化趋势与其网络结构的演化特征是相互关联的，网络中心性的位置参数变化与网络的拓扑结构有关联性，而网络中心性的尺度参数变化则与城市公共交通的政策、规划及发展速度等方面有关联。　　2)城市公共交通网络的点度、介数和接近中心性分别表达了网络节点间的直达关系、换乘关系和不受其他节点严重影响的关系。基于网络中心性对整个网络的稳健性进行分析，发现点度中心性和介数中心性高的节点对网络的整体稳健性影响显著，也就是说，城市公共交通网络中具有较多直达关系或者换乘关系的节点对整个网络的稳健性至关重要，而其中换乘关系又比直达关系更重要。城市公共交通网络受到攻击后，随着站点被攻击比例的增大，网络的平均路径长度会经常出现先上升再下降再上升的情形，直至网络彻底崩溃。造成这种情形的主要原因是某些站点的失效可能会导致原来与最大连通子图相连接的一个或两个小子图从该最大连通子图中被分割出去，也就是说，随着站点被攻击，某些站点的失效会导致某一或某些公共交通子网络被孤立，同整个混合公共交通网络失去连接。　　3)论文实现了网络均衡模型在组合出行方式下城市公共交通网络中的应用，根据Wardrop理论，网络流总会自动在现有网络结构和出行需求下自动达到一个最佳的均衡状态，而网络结构的变化会对整个网络的均衡情况产生较大的影响。武断的增加网络中的节点或者连线并不一定总能提高网络的全局效率（降低平均总成本），因此在既定的城市公共交通网络中规划新的公交、地铁站点和线路，需要综合考虑整体公共交通网络的结构特征，而不能单纯的依靠增加直达线路达到目的。