城市公共交通作为准公共物品,具有鲜明的社会公益属性,是满足城市居民基本出行的重要保障,与城市居民的生产生活息息相关,与城市经济运行和社会发展紧密相连,是城市重要的基础设施和重大的民生工程。正是这些特点要求城市公交必须保持低价运营,同时还要提供良好的服务。价低与质优这一基本矛盾是导致公交企业亏损的根源。然而在实际的补贴过程中,如何处理好政策原因导致的政策性亏损和公交企业自身原因导致的经营性亏损,是公交补贴研究的重点和难点。同时,公交补贴的补贴对象和补贴方式与城市居民的出行行为之间如何相互影响,公交补贴的效率研究等成为研究的重点。基于此,本文以城市常规道路公交为研究对象,从公交补贴的机制设计入手为规制公交企业制定了激励策略,研究了公交企业运营和出行者的出行行为之间的相互关系和不同补贴水平的效率情况,具体包括以下几个方面的内容:在梳理城市公共交通系统范畴、特性基础上,分析公交补贴系统内部各子系统相互关系和系统外部环境;在总结我国公交政策发展过程的基础上,对我国公交补贴的现状和存在问题,以及我国公交补贴的现有补贴方式进行分析。从分析信息不对称情况下公交企业的行为入手,梳理了政府、公交企业和出行者之间存在的委托—代理关系,运用委托—代理理论和激励机制设计理论的相关研究范式,提出了基于公交线路的补贴方式,构建了基于线路服务水平的补贴激励机制模型,探讨了模型解析解的存在性并获得了模型的解析解。最后,通过算例分析,对模型在基于公交线路服务水平的补贴机制中的运用进行了探讨,分析了模型中相关参数对模型在公交补贴测算的影响,为在实际的公交规制应用模型提供了有益的参考,也为政府在与公交企业进行公交补贴合同的签订提出了具有操作价值的建议。以研究出行者的出行行为与公交补贴二者的相互作用机理为出发点,通过运用离散选择模型理论,构建了包含公交车和私家车的多方式城市交通网络分层巣式Logit模型,该模型在路网出行需求、公交方式划分、出行路径划分三个层次上满足用户均衡。进而以此为基础建立了双层规划模型。模型的上层根据公交补贴对象的不同,分别针对生产者要素进行补贴和消费者要素进行补贴建立了社会福利最大化模型,模型的下层采用满足三个层次路网均衡条件的巢式Logit均衡模型。文章综合运用遗传算法和相继平均算法对该双层规划模型进行了求解,并运用算例对模型进行了分析,揭示了出行行为和公交补贴之间的相关影响,给出了公交补贴机制优化的合理建议。为分析公交补贴的效率,本文运用多智能体强化学习理论,构建了基于多智能体仿真的多方式交通网络。通过仿真的方法,设计了相应的实验场景,研究了公交补贴如何影响出行者的出行方式选择,如何影响出行者的出行成本变化,如何影响公共交通服务供给水平,以及公交补贴如何影响公交企业的运营状况等情况,并对实验所产生的数据进行了相应分析,从而为公交补贴的实施提供了有益的借鉴。本文针对公交补贴问题,通过补贴前的激励机制设计来解决一直难以核算清楚的政策性亏损和经营性亏损问题;通过研究不同补贴方式和不同补贴强度对公交系统的影响来研究补贴对出行者行为和公交企业行为的影响,从而为公交补贴的具体实施方案提供建议。