近年来,中国经济、社会迅速发展,城市化进程推进速度也在不断加快,同时城市机动化加速,使得许多大城市和特大城市交通拥堵的状况日趋加剧。同时交通拥堵的状况不断的向中等城市和地级城市蔓延,造成国民经济严重的损失。城市拥堵的加剧归根到底是由于城市现有的公共交通设施严重滞后城市乘客出行快速增长需求的矛盾日益剧烈,致使解决交通拥堵的问题迫在眉睫。复杂网络理论已经成为近年来学术研究的热点,公共交通网络是一种复杂网络,本文以公交网络作为媒介对复杂网络的特性进行深入的研究。本文基于复杂网络理论的研究方法,对公交网络进行的深入研究发现公共交通方面影响城市交通拥堵的原因有两个方面,一方面是公共交通网络物理拓扑结构；另一方面是通过智能交通理论对线上公交车进行调度优化。本文的主要工作和成果如下：1.针对整体网络服务进行性能优化,基于理想N-深度派系模型,根据原始公交网络演化过程,提出了一种基于最大最短路径长度的网络派系微调整(5%左右)算法,并研究了网络性能和在公交网络上的应用,经过数据分析发现网络的性能得到了很大的提高,特别是平均最短路径长度降低和实现了网络直径长度可控都对网络的换乘性能有了明显的提升。2.针对基于智能交通理论对线上公交车进行调度优化的目的,分析中国城市公交调度系统现状和特点,提出了一种基于公交线路静态调度和动态调度相结合的更加全面的公交智能调度优化方法。静态调度是基于乘客需求分析和企业利益进行建模,建立乘客满意度和企业利润率的多目标函数的公交调度优化模型,从而制定出科学的行车计划。动态调度是基于GPS对站点客流异常进行建模,根据客流异常系数、站点异常不平衡系数进行动态调度。3.本文通过程序方法从公交网站上获取城市公交网络的数据和公交运行实时数据,对数据进行预处理,根据获取的城市公交网络的数据进行公交网络换乘性能优化建模,分析优化前后的性能优劣,结合最大最短路径长度算法理论设计并实现了基于GIS的公交网络性能优化系统,通过电子地图将优化前后的线路和站点进行可视化,并对公交网络性能优化进行评价。