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文章从城市公交线网空间结构的演变趋势出发，提出了公交线路分层次进行规划的思想，基于中枢网络结构理论构建了城市公交主干线网的布局优化模式；根据公交主干线路的特点和功能定位，针对传统直达客流方法应用于城市公交主干线网布局优化的不足，提出了以直达客流运输密度最大和直达客流绕行系数最小为目标的公交主干线网布局2阶段优化模型，对模型的合理性进行了论证，提出了简单实用的求解算法，结合烟台开发区公交调查数据，对公交线网进行了优化，证明了该方法具有较强的实用性。