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为了缓解城市道路网拥堵,提高道路通行能力,现对城市道路网优化设计问题进行了研究。考虑到城市道路网的异形化特征对出行者路径选择行为的影响,将该问题抽象成双层优化模型进行研究。并分别以用户出行时间最短为上层目标函数,用户平衡分配模型为下层目标函数建立城市道路网双层优化模型。然后用遗传-粒子群混合算法对模型进行了求解,并给出了具体的求解流程图。最后以北京一区域城市道路网为例对该方法进行应用。研究结果表明:建立的基于异形化特征的城市道路网双层优化模型能够起到提高通行能力的效果。