城市公共交通系统是为满足居民日常出行需要而建设的公益性交通事业,同时也是支撑城市运转的功能性基础设施。“公共交通优先发展”是城市交通运输发展规划中最重要的专项规划工作之一,宁波市在此过程中面临着诸多考验。在如何避免常规公交和轨道交通竞争、强化换乘衔接,提升公交系统可靠性等现实问题背景下,展开宁波市主城区公共交通线网优化研究非常必要。城市公共交通系统的元素组成和运营特点表明其是一个典型的网络结构。本文以常规公交和城市轨道交通组成的公共交通系统作为主要研究对象,把公交线网中的站点和不同站点间的邻接关系抽象成网络模型中的重要组成元素,通过设计不同的语义模型将公交线网抽象成复杂网络模型,把复杂的现实问题变为简单的数理模型,进而分析宁波市公共交通线网并提出优化方案。本文首先采用L-space、R-space和P-space三种模型构建思路,爬取到宁波市五区的公交线路运营数据,按照不同的语义模型分别构建出站点网络、线路网络和换乘网络模型;其次通过计算网络静态特征参数,描述并分析三种公交复杂网络模型的结构特性,发现站点网络和换乘网络表现出显著的无标度特征,而线路网络属于小世界网络模型;然后设计了随机和蓄意两种攻击策略对线网鲁棒性进行测度,得出站点网络对节点度降低序列的蓄意攻击呈现脆弱性,而线路网络对多种攻击的敏感性均较低、网络拓扑结构较为稳定的结论。在静态结构分析和动态性能研究的基础上,本文以改进网络拓扑结构和提高线网鲁棒性为优化目标,通过拓扑结构分析,对关键站点和线路的参数排序确定优化对象,并按照不同类型的公交线路优化方法,提出片区优化方案。根据优化前后的鲁棒性指标变化情况评价优化方案的具体效果,对比分析的结果表明优化后站点网络和线路网络的连通性能较优化前均存在不同程度的提升,网络鲁棒性明显增强。