城市公共交通系统是城市交通系统中至关重要的组成部分,也是居民日常出行活动中重要的交通方式之一。目前,我国大型城市已基本完成常规公交线网的线路布设,轨道交通网络也初具雏形,在此基础上对公交网络的优化成为了研究的重点。如何对城市公共交通系统进行客观、综合、科学的观察与分析并基于实际情况进一步提出优化方案对城市公共交通系统的发展至关重要。本文在复杂网络相关理论的基础上对城市常规公交网络和轨道交通网络进行建模分析以研究其整体特性。首先,本文以Space L建模方法为基础分别构建常规公交子网络及轨道交通子网络,并给出复合方法构建多模式公交复合网络模型;然后,本文对长春市多模式公交复合网络和常规公交子网络的拓扑结构及鲁棒性进行对比分析。结果发现与常规公交网络相比,加入轨道交通后的复合网络在拓扑结构及鲁棒性方面均有提高。基于构建的网络模型和特性分析结果,本文以乘客出行阻抗为赋权依据构建城市多模式公交加权复合网络并对公交线网进行优化。首先,本文依据乘客乘坐公共交通的出行过程对乘客乘坐公共交通的出行阻抗进行分析,将乘客出行阻抗分为节点阻抗和连边阻抗,分别构建站点候车时间计算模型、公交车辆站点停靠时间模型、行驶连边和换乘连边阻抗计算模型,依据节点间乘客出行阻抗为网络连边赋权;然后,本文依据乘客候车时间及乘车时间的不确定性计算乘客出行路径选择概率,根据乘客出行阻抗、出行路径选择概率及客运量改进网络全局效率计算方法,以改进网络全局效率为目标函数建立城市多模式公交复合网络优化模型。最后,结合蚁群算法原理给出模型求解方法,选取MATLAB软件编程,结合实例分析对优化模型和算法进行应用,并对优化结果进行对比分析,证明城市多模式公交复合网络优化模型的合理性和实用性。