城市交通状况不断恶化，公交优先刻不容缓。近年来越来越多的学者针对所在城市公交现状进行研究分析并通过一系列技术与方法进行线网优化，公交线网优化一直是公交规划中的热点和难点。本文确定研究对象为城市常规公交线网优化。首先，绪论部分通过研究分析国内外公共交通线网优化研究现状得出目前国内外线网优化的趋势、双层规划理论的应用以及TransCAD操作软件在各个城市公交规划中的应用，确定本文研究目的和技术路线；其次，对公交线网优化的基础公交需求预测方法进行了研究，确定交通生成、交通分布、方式分担和公交客流分配的预测方法；第三，研究城市常规公交线路优化理论，确定优化原则，讨论线网优化约束条件，针对优化目标分析提出本文优化目标，并提出针对现状线网提出分层优化方法，制定公交线网调整优化流程；第四，研究双层规划模型，结合本文研究内容建立了以乘客的周转量之和最小为上层规划目标函数、以随机用户均衡分配模型为下层规划模型的双层规划模型；结合SUE的MSA分配过程写出本文双层规划模型的求解过程；介绍TransCAD软件及其公交模块，分析如何利用软件进行公交系统仿真建模，研究软件中常用的公交分配模型，提出软件进行公交线网优化的步骤，通过软件实现线网优化的可视性简易操作；最后，将本文上述理论用于岳阳市城市常规公共交通线网优化实践，通过优化前后双层规划模型求解结果和各项评价指标的对比检验理论可行性，得到满意结果。