公交线网设计受多方面因素的影响，包括城市客运交通需求、道路条件、场站条件、车辆条件、效率因素及政策因素等。同时，公交线网设计应以方便居民出行为目的，同时兼顾公交企业的效益，体现布局方案的合理性和实施的可操作性。因此，公交线网设计是多目标问题，同时受多种约束条件限制。
1.线网设计目标
城市公交线网对居民生活具有很大影响，因此从乘客角度出发，线网布设要尽量节省乘客出行时间和费用，线形应减少迂回曲折，从而使乘客便捷地到达目的地；同时从企业角度考虑，线网布设要合理配置资源、减少线路过多重复。因而公交线网设计是多目标问题，其设计目标主要包括以下几个方面。
（1）保证适当的公交线网密度和服务面积率，即良好的可达性，减少公交盲区，最大限度地满足公交乘客的出行需求。
（2）尽可能缩小出行距离，最大限度地减少换乘次数，提高线网运行效率，使城市居民的公交出行总时耗最小。
（3）在满足公民出行公平的前提下，考虑公交运营部门的具体情况，使运营收益尽可能大。
2.线网设计约束条件
通过分析公交线网设计目标可以看出，合理的公交线网设计要保证适当的线网密度及线网服务面积率，提高线网可达性，为更多乘客提供服务，同时通过缩短出行距离、减少换乘次数使全体乘客的总出行时间最小，达到线网效率最大化。因而，公交线网设计受换乘次数、线网密度、线网服务面积率等条件的约束，此外还包括线长、非直线性、复线条数、线路站距等基本约束条件。
（1）线长约束。公交线路长度与城市规模、城市居民的平均乘距等因素有关，线路长度过长会增加系统运营费用，过短会增加换乘次数。市区公共汽车线路的长度宜为8～12km。对中小城市，线路设计长度的下限可适当放宽；对特大城市及明显的带状城市，其上限可适当放宽。
（2）非直线性约束。公交线路的实际长度与空间直线距离之比即为线路的非直线系数。线路非直线系数是公交线网布局设计中的一项重要指标，用于评价线路的绕行程度，其值越小，说明线路直达效果越好，因而非直线系数越小越好，单条公交线路的非直线性系数不应大于1.4。
（3）复线条数约束。复线条数是指一条道路上公交线路的条数，复线条数约束是对公交线路布设的均匀性、站点停靠能力的总体检验指标，一个站点停靠的公