随着中国城市化进程的不断加快,中小城市的人口不断聚集、增加,开始呈现人口“虹吸效应”,交通拥堵问题日益严峻。而中小城市由于其特定的发展形势及城市范围,其道路系统、交通系统、居民出行特征都有着自身特点。因此,研究掌握中小城市交通出行规律对促进中小城市的发展起着重要作用。首先,本文以中小城市居民选择出行交通方式为研究对象,深入研究了Multinomial Logit Model模型(简称MNL模型),分析了不同城市交通出行方式的特性,考虑了多因素下中小城市居民出行选择意志和出行方式选择心理的影响,改进了MNL模型。其次,介绍了实例西平县的交通概况,对本文的问卷调查方法、内容、原则及实施方法进行了阐述,分析了居民出行方式选择心理和出行方式选择意愿影响因素,并从多角度对这些因素进行划分和分析,之后对改进后的MNL模型进行参数标定,确定了特征影响变量,为模型中变量的选择提供依据。然后,通过RP调查法和大数据采集相结合的方式,收集分析了西平县居民的交通出行数据,对居民交通方式选择模型进行计算。以西平县为例,对西平县进行交通方式预测和优化,以可控制影响因素对各种交通方式分担率的绝对值大小来描述西平县各类居民对该可控制因素的敏感度。最后,在城市居民分类的基础上,利用软件进行计算求解。根据数据分析结果,引入了随机效用理论,对西平县不同类型居民的交通方式选择MNL模型进行改进,对西平县交通规划提出相应的优化策略,优化后西平县的道路资源占用量、能耗及废气排放总量均得到有效降低。