Στόχος της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η επίτευξη της βέλτιστης κατανομής των χρηματικών πόρων του Οργανισμού Αστικών Συγκοινωνιών Αθήνας με απώτερο επιθυμητό αποτέλεσμα την αποτελεσματικότερη αντικατάσταση του στόλου των λεωφορείων. Για την πραγματοποίηση του στόχου αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε μαθηματικό μοντέλο βελτιστοποίησης το οποίο στηρίζεται στις αρχές του γραμμικού ακέραιου προγραμματισμού. Το μοντέλο αυτό, εκφράστηκε μέσω αντικειμενικής συνάρτησης στην οποία εισάγονται οι συντελεστές που επηρεάζουν την κάθε ενέργεια (χρήση,πώληση,αγορά) που απαιτείται για την αποδοτικότερη λειτουργία του οργανισμού. Κατά τη διαδικασία της βελτιστοποίησης επιδιώκεται η ελαχιστοποίηση της αντικειμενικής συνάρτησης που περιλαμβάνει το συνολικό κόστος της αγοράς , λειτουργίας , πώλησης λεωφορείων. Για τη βελτιστοποίηση αυτή λήφθηκαν υπόψη σημαντικοί περιορισμοί όπως είναι ο  διατιθέμενος προϋπολογισμός για την αγορά νέων λεωφορείων κάθε έτος, το όριο των οχημάτων που μπορεί και πρέπει να διαχειριστεί ο Ο.Α.Σ.Α., τα χιλιόμετρα που πρέπει να διανύονται κάθε έτος για την κάλυψη των αναγκών του δικτύου και περιορισμοί σχετικά με την ορθή χρήση και λειτουργία του στόλου λεωφορείων κατά τη διάρκεια του πλάνου των 20 ετών που επιλέχθηκε να για την ανάλυση. Η μεγαλύτερη μείωση του κόστους διαχείρισης στόλου λεωφορείων προκύπτει από τις ευνοϊκες συνθήκες αγοράς καινοτόμων και πιο αποδοτικών τύπων λεωφορείων, όπως τα ηλεκτροκίνητα και του συμπιεσμένου φυσικού αερίου.