目前，我国正处于社会经济的高速发展时期，城市化和机动化进程不断加速，对小汽车交通的依赖加剧了城市交通拥堵、交通安全、环境污染、能源紧缺等一系列问题，这严重地影响着我国的城市交通、经济社会的可持续发展以及人民群众生活水平的提高。在治理交通拥堵的问题上，政府及相关部门注重对城市主干道等高等级道路的建设，而忽视了低等级道路的建设，造成城市道路网等级比例不协调，造成更大拥堵问题的出现。因此，增加支路以及更低等级道路比例，协调整个城市路网比例，是解决城市道路拥堵的主要途径。这些由支路以及更低等级道路构成的微循环道路系统能够缓解城市交通的压力，分担干道网络的交通需求，为区域内居民提供安全、便利的交通服务。本文针对城市道路网等级不匹配问题，提出了微循环路网优化算法对微循环道路优化，从而增加支路以及更低等级道路比例，为主干道分流缓堵。论文首先分析了微循环理论、微循环道路优化方法、微循环道路工程实践的国内外研究现状，明确了微循环道路在城市交通的重要意义，然后分析了微循环优化方法存在的主要问题与弊端，并在现有研究的基础上，构建了多约束条件下的微循环路网优化模型，优化过程主要包括：研究区域主干道拥堵判定、微循环绕行路线搜索、微循环优化模型建立。微循环优化模型基于多个约束条件，构建多目标函数，双层规划，遗传算法求解，得到最佳优化方案。本文所建立的微循环优化模型充分考虑到了路网优化的各种影响因素，并建立了微循环路网评价指标体系，阐述了评价指标建立的原则，然后从技术性能、经济费用、社会环境影响三个方面构建了城市交通微循环路网优化评价指标体系，详细分析了每个指标的含义、计算方法与意义，并对评价指标尽可能进行分析量化，为方案评价提供标准。最后对多约束条件下的微循环路网优化模型进行了重点研究与实例验证。选取典型微循环路网作为研究区域，利用所建立的多约束条件下的微循环路网优化模型对研究区域路网进行改造通过现状研究，获得可能新建道路，通过优化模型求解得到最优方案，并对最优方案进行评价分析。算例验证了本文所建立模型的可行性，对微循环路网优化起到了重要的参考价值。