优化公交线网结构是解决由于城市人口规模不断扩大、出行需求总量增大引起的交通供求关系问题的重要途径。同时,我国轨道交通处于快速建设发展阶段,随着城市用地布局不断变化,公交客流需求及分布也随之呈动态变化状态。如何设计合理的公交线网对于满足乘客出行距离、出行方式及出行目的多样性、提高公共交通整体服务水平具有重要意义。本文主要以促进轨道交通和常规公交两种交通方式间的协调运行为目的展开研究,具体研究内容概括如下:（1）提出了一种基于多层线网融合的公交线路优化算法。鉴于公交线网缺乏与轨道交通线路的协调及衔接而导致的两种交通方式间的不良竞争和线网效率低下问题仍较为突出,论文研究了与轨道交通共线的常规公交线路优化调整设计方法,根据共线位置将常规公交线路划分为共线段和非共线段两大部分,针对共线段建立以乘客总体出行时间成本最小化为目标,以调线前后共线段公交线路的长度变化为约束条件的线路优化模型。最后,利用贪心原理设计了模型求解算法并将其应用于模拟构造数据集及实际案例中,通过对比调线前后乘客总出行时间成本发现该线路优化模型及求解算法具有有效性及可行性。同时,调线后的公交线路与轨道交通在轨道接驳站点处呈交叉状态,有效地利用常规公交为轨道交通集散客流,促进了两种交通方式间相互合作,达到了线网融合的目的。（2）为有效解决当前城市公交线网结构由于公交线路职能不清、不合理地分配运能导致的公交系统效率低下、可靠性差的问题,论文进一步提出了快线公交线网优化设计模型。论文首先探讨了公交线网优化设计的主要影响因素、优化模式、优化方法、常用的目标函数及约束条件;其次,从出行者以及公交企业运营利益角度考虑建立了公交快线线网优化模型并建立了K最短路径算法用于生成候选公交线路集,在保证乘客出行时间尽可能短的前提下使得线路运营效率尽可能高;最后,基于该优化模型设计了遗传算法求解并将其应用于厦门市岛内乘客出行刷卡历史记录数据集上,通过对线路平均长度、非直线系数、客流周转效率等相关指标分析验证了线网优化模型及求解算法的可行性及有效性。