针对城市综合公共交通工具日益增多，为了推进公共交通一体化发展和提升公交车路网服务水平，提出一种基于GIS（geographical information system）路径分析和多目标规划的公交车路网优化方法。以汉中市公交车路网为例，借助在线地图应用程序接口（application programming interface，API）获取公交线路、乘客出行、站点设施等数据，结合GIS路径分析和多目标规划模型，考虑交通状况、服务人口及现有公交路网等约束条件，对汉中市城市公交路线服务和运营进行最短路径优化。结果表明：在发车频率、客运量和城镇人口总数不变时，公交车站点覆盖率从优化前的40.77%提高到优化后的53.77%，路线覆盖率从优化前的49.1%提高到优化后的62.86%。城市公交车路网的优化，既可提高公交车路网的服务水平，增强公交线路规划的科学性，也可实现城市公共交通资源使用率的最大化。