随着我国城市化进程加快、城市规模的持续扩张,多中心式的空间结构已成为特大城市的发展趋势,优先发展公共交通得到认同。研究多中心城市的公交线网设计与优化方法,可为城市扩张和居民出行提供服务,为多中心城市的发展提供交通支撑。论文研究了多中心城市的形态特征和出行特征,提出了“多中心放射廊道型”公交网络形态。运用Info Map社区检测算法和复杂网络分析,依据节点间连接强度对公交网络进行分区,并结合城市行政区和功能区的划分,得到公交网络的分区与城市行政区和功能区的划分存在对应关系,并进一步分析与多中心城市对应的多中心公交网络的特性。运用Kneedle算法识别公交客流膝点并提取主要公交客流,设计了基于客流和基于路段的公交线路重要性评价指标,进而识别公交客流走廊,发现对于较为发达的城市中心区间存在较为明显的跨区公交客流走廊,而相对欠发达的区域,出行主要发生在区域内部,较难形成跨区的客流走廊。以客流走廊识别结果为公交线路分级的基础,设计包含两类线路的多层次公交线网设计模型,以乘客出行成本和公交建设运营成本的总成本最低为优化目标,设计遗传算法进行求解。以苏州市为例进行了案例分析。在现状公交出行需求获得的多层次公交线网设计结果基础上,预测未来公交客流需求,建立以投入产出比最高为优化目标的公交线网优化模型,求解得到远期线网优化结果和线路建设时序。结合“多中心放射廊道型”公交网络形态,研究线网生长规律和特性变化,探究多中心城市公交发展策略:新增公交线路应连接至连接既有公交网络;线路稀疏的区域公交线路密度的增速应与其他区域几乎持平,但应更快增大其服务覆盖范围;不同等级的公交线路需同步配合建设;增加既有服务区域的公交服务密度和扩大服务范围应交替选择建设;增加中心区内部连接与增加中心区间连接应交替选择;对于公交出行需求量较低的区域可主动引导,加强其与其他区域的联系。