常规公交和轨道交通是乘客在出行时所选择的多模式公共交通中最重要的两种交通方式,两者须适度竞争和配合协作才能更好地服务于乘客,吸引更多乘客选择公共交通进行出行,提高公共交通系统的服务质量和水平。竞争和合作是在轨道和常规公交二者所构筑的公共交通网络中较为普遍的属性关系,但是目前竞争和合作关系仅限于定性关系的定义,缺乏成熟的理论来度量,基于这种关系来进行公交线路优化,能够准确设计常规公交对轨道交通进行接驳以集散乘客,以及通过适当的竞争来分流,以减少轨道交通的负担。本文分析了轨道交通与常规公交的竞争与合作关系,获得静态上二者竞合关系的度量,并结合动态上乘客出行总费用,来进行基于轨道站点的沿线公交线路优化。主要进行了以下几个方面的研究:(1)分析总结了目前国内外关于公交网络中竞合关系的研究,既有研究的目标函数,建立的模型以及求解算法;依据土地利用和综合交通层次的分析思路构建了轨道站点的分类方法,并从轨道站点类型的角度来研究公交设置的原则。(2)以长沙市轨道交通2号线为例,选取8个站点,在站点服务范围内统计和分析公交站点数、公交线路数量、平均换乘距离、公交线路密度、线路交叉系数、线路重复系数6个影响指标,引入因子分析法进行相似性度量和降维,并结合系统聚类方法确定各类型轨道站点与相关公交线路竞争或合作关系的偏倚。(3)从站点出发,依据轨道交通与常规公交重合服务面积以及站点间距离对合作和竞争站点对进行修正,定义了合作、竞争站点对修正系数;拓展到线路层面,定义了轨道线路与相关公交线路间的合作强度和竞争强度,利用高德应用程序开发接口 API获取长沙市轨道交通2号线与相关公交线路、站点信息,利用ArcGIS软件计算轨道与公交站点对重合服务面积,最后用Java语言进行编程计算,得到长沙市轨道交通2号线与沿线相关公交线路的竞合强度。(4)以出行数据为基础,选择乘客出行总费用最小为目标,以竞合密切度、公交线路长度和非直线系数为约束条件,建立基于轨道-公交竞合关系的常规公交线路优化模型;应用遗传算法进行迭代运算,得到理想解,继而得到线路优化方案;以长沙市轨道交通2号线望城坡站——文化艺术中心站——梅溪湖西站路段为例,选择其周边的公交线路合围的局部路网,利用本文优化算法,得到相关常规公交线路的优化方案。