به علت حجم زیاد سفرها و اهمیت روزافزون ارزش وقت مسافران در سفرهای درون شهری، طراحی سیستم‌های کارآمد برای حمل و نقل درون شهری از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. در این میان نیاز به سیستم‌های جدید و کارآ برای حمل و نقل در شهرهای بزرگ امری قطعی است. یک گزینه کارآمد برای سیستم حمل و نقل عمومی در شهرهای بزرگ، سیستم قطار سبک شهری(LRT) است. یکی از مباحث مهم مربوط به این گونه سیستم‌ها، مسأله طراحی شبکه و مسیریابی خطوط در این سیستم است. به طور کلی به علت بزرگی ابعاد و پیچیدگی ساختار، یک روش تحلیلی برای حل مسأله مسیریابیِ خطوط حمل و نقل سریع شهری وجود ندارد. در این تحقیق سعی شده‌است که به مسأله مسیریابی خطوط حمل و نقل سریع شهری از دیدگاه بهینه‌سازی نگریسته شود و با استفاده از روش پوشش سطح مورد مطالعه، مدل مناسب علمی برای حل بهینه مسألة طراحی شبکه خطوط قطار شهری ارایه شود.
