随着我国社会经济和城市化的快速发展与城市边界的扩张,交通网络的服务水平难以满足日益增长的出行需求,鉴于城市轨道交通可以提供大量、快速、稳定的运力资源,城市轨道交通的建设成为各大城市发展公共交通的重要选择。为缓解交通拥堵,提高城市交通运营效率,许多城市着手落实地铁修建项目,或者在既有的地铁网络上扩展规模。本篇论文主要采用双目标整数规划模型在战略层面上解决已有部分地铁线路情况下,剩余地铁网络延伸拓展的优化设计问题。本文以最大化出行需求和最小化建设成本为双目标进行地铁线路设计模拟,并采用计算“距离乌托邦解距离最近的最优解”方法寻找平衡最优解。通过无锡地铁网络渐进性规划案例的计算结果可以验证模型的有效性和算法的效率,算法可以快速的给出决策者偏好的单一最优解。论文提出的模型不仅可以计算出线路的实际走向和站点选择,也可以在预算有限的情况下对交通通道的重要性进行选择。在采用出行需求为目标函数的模型基础上,本文进一步建立以最大化起讫点(OD)需求和最小化建设成本为双目标函数的整数线性规划模型,同样运用无锡地铁规划案例进行验证。案例计算得出帕累托前沿,并选取帕累托前沿上的点的不同曲线进行线路设计呈现,得出的线路设计贴近实际,模型具有实际运用意义。本文对比了两种建模方法的优劣,总结得出在数据来源充足、更好呈现网络需求时,可以选择OD需求模型;在数据量较小、网络规模较大时并且对于计算效率要求高时,可以选择出行需求模型。