作为新型城镇化的主战场,中小城市在社会经济迅速发展的同时交通问题也日益突出,存在城市早晚高峰交通压力显著、个体机动化交通工具发展过快等问题。而国内外相关研究也表明,高品质的公交服务能够有效推动居民出行方式由个体机动化交通工具向慢行交通和公共交通工具转移。但当前中小城市的公交系统存在如公交线网设置缺乏规划,公交服务不能适应城市居民的出行需求、难以与个体机动化交通工具相竞争等问题。因此,有必要结合中小城市居民公交需求特性和土地、人口、经济等出行宏观影响因素特征,研究中小城市公交发展功能定位和公交线网设计方法,为中小城市发展公共交通、提升公交服务吸引力提供参考依据。本文首先从中小城市居民出行需求特征入手,选择适当的指标分析中小城市公交出行者的个人属性特征,以及公交和非公交两类出行方式在出行属性特征方面的差异。通过研究发现,老年人占据中小城市公交出行群体的主要地位,且公交出行时耗集中于11-30分钟,出行距离为4km左右,与个体机动化交通工具相比缺乏竞争力。之后通过统计数据,结合部分中小城市实例,研究城市用地、经济、人口等宏观因素的历年变化趋势,由研究成果可知,土地利用尤其是居住用地松散分布、居民收入水平提升带来中小城市个体机动化交通工具出行需求上升,而人口规模发展缓慢和城市建设用地总面积增加使得人口密度降低,都对公交发展造成了不利影响。其次,本文从基础设施和服务特征两个层面总结了中小城市当前公共交通发展概况,结合居民出行需求特征,剖析当前中小城市公共交通发展遭遇的困境,借鉴国外的公共交通发展经验,给出中小城市公交服务的发展和功能定位为:注重提升公交时空可达性,首要保障老年人出行需求,重点保障客流走廊出行需求,充分发挥公共交通覆盖城市公共设施的社会服务功能和引导城市交通结构向绿色交通转变的引导功能。基于中小城市公交发展及功能定位,论文确定了公交线网的设计目标和“分层分级”的设计准则。建立了以最小化乘客不适指数为目标,以车辆规模、线路长度、发车间隔、换乘次数、未满足需求数等作为约束条件的公交线网设计模型。并将线网设计过程划分为确定公交站点集合、生成初始候选线路集、生成二代候选线路集、生成三代优选线路集四大步骤。在线路优选过程中,本研究结合模型特性,分别采用以模拟退火算法改进后的遗传算法和穷举法两种方法对模型进行分层优化求解,提高了模型求解的效率。最后,综合公交出行需求特性和公交线网设计方法的研究成果,本研究以浙江省德清县中心城区为例开展了实例运用。