随着我国城市经济及城镇化的快速发展,部分城市的交通出行结构出现了严重的不合理现象。通过对不同交通方式出行成本的研究,本文对城市交通系统内部出行结构进行优化,以增强城市交通系统发展的可持续性。本文以城市交通系统内部不同交通出行方式的日人均一次出行成本为基础,结合巢式Logit模型相关理论,构建了城市交通系统日人均一次出行成本综合优化模型；在案例分析中,本文对比分析了不同优化方案的应用效果,为获得更加合理的城市出行结构,减少交通系统出行成本和实现城市交通可持续发展目标提供依据。本文首先从出行结构建模、出行优化方法及出行优化策略三个角度回顾了目前国内外对离散选择模型、出行优化建模及优化方案制定的研究。随后,论文详细介绍了本研究的研究区域以及研究区域内不同交通出行方式的日人均一次出行成本构成要素,并采用巢式Logit模型对城市交通出行结构进行描述,进而构建城市交通系统日人均一次出行成本综合优化模型。其中,日人均一次出行成本由完成一次出行的人均时间成本和人均货币成本两部分构成。在算法设计中,遗传算法被用来求解所建立的日人均一次出行成本综合优化模型。在案例分析部分,本文对单一实施小汽车一次出行平均停车费优化措施、出租车一次出行平均车费优化措施、常规道路公交一次出行平均在车时间优化措施、轨道交通一次出行平均换乘等待时间优化措施以及同时实施以上四种优化措施的综合优化策略的效果进行了对比分析。各方案实施效果的对比分析表明优化常规道路公交一次出行平均在车时间对降低城市交通系统的日人均一次出行综合成本的效果最好；综合优化策略则能够通过全面降低城市交通出行系统出行成本,实现对城市出行结构的有效优化,实现城市交通可持续发展。