一直以来,在国家的大力支持下,优先发展公共交通的政策已经在全国各城市生根发芽,尤其是在各大城市中公共交通正在蓬勃发展,但是与此同时公共交通系统也出现了一些不和谐的现象。城市轨道交通后来居上,以其容量大、运行快、准点率高、舒适度强的特点,吸引了大部分公交客流,对公交企业的运营造成了一定的压力,于是慢慢形成了轨道交通与常规公交竞争客流,常规公交过度用力发展的局面,造成了一定社会资源的浪费。特别是,在当下“碳中和、碳达峰”背景之下,对公共交通在交通领域实现减少碳排放的重任提出了更高的要求,因此,只有促进公共交通系统的协调发展,加强轨道交通与常规公交之间的合作,进行适当竞争,才能提高公共交通系统的服务水平,进一步优化交通资源配置和实现社会效益的最大化。基于此,本文主要通过对引入客流因素后的轨道交通与常规公交之间的竞争与合作关系的研究,建立两者之间的竞争合作强度模型进一步量化其竞争合作,并在此基础上建立常规公交线路优化模型,实现对案例城市的公交线路优化,为企业完善经营和优化线路提供新的启示和参考。本文首先从理论层面入手,通过对公共交通系统发展以及客流形成机理等内容的介绍,并着重对竞争合作理论的原理进行探析,认为在轨道交通与常规公交在竞争合作领域上应该加强合作、适当竞争,以形成协调发展的公共交通系统。其次,针对以往在两者竞争合作关系“先定性后定量”的研究,提出引入客流因素“先定量再定性”研究轨道交通与常规公交的竞争合作关系,为本文后续研究提供思路和方向。基于轨道交通与常规公交线路静态空间网络布局,细化两者之间竞争合作关系为:平行关系下竞争、合作,混合关系下的竞争、合作,相交线路之间的合作。利用线路站点定义共用站点对概念作为度量线路竞合关系的基础,通过建立竞争合作强度模型,并采用站点重合面积修正、客流吸引修正、满载率修正等三个系数指标对其修正,从而求得竞合强度量化其竞争合作关系,确定线路间的竞争与合作关系。以此为基础,选择用公交线路长度、线路重复系数、竞争合作度、线路运输能力为约束条件,以成本费用最小为目标函数建立线路优化模型,并设计遗传算法进行求解。最后选取兰州市轨道交通一号线部分线路与相关常规公交线路局部公交网络为案例,结合站点、线路基础数据以及乘客出行客流数据进行线路之间的竞合强度量化计算,再从定性角度明确线路的竞争合作关系;并应用优化模型对其中与轨道交通有完全平行关系（已确定为竞争关系）的公交线路进行优化,促进公共交通系统协调发展。