En esta tesis abordamos varios problemas de optimización de redes, en particular redes de tráfico vehicular. Se planteo el problema de consulta de planeación de rutas (TPQ por sus siglas en inglés que se refiere al Trip Planning Query) analizando e implementando los algoritmos greedy del vecino más cercano, mínima distancia y los algoritmos basados en métodos de relajación y restricción. También se analizó el grado de utilización y flujo vehicular de las avenidas del primer cuadro de la ciudad de Querétaro. Para ello se modeló la red de tráfico vehicular mediante un grafo con distancias y posiciones (vértices y aristas).Tales datos provienen de un sistema de información geográfica que provee de datos en coordenadas geográficas UTM (Universal Transversal the Mercator), especificando la distancia entre puntos en metros. El grafo consiste en 412 vértices y 736 aristas, las cuales modelan las avenidas del cuadro principal de Querétaro, delimitado por las avenidas 5 de febrero, Universidad, Constituyentes y Corregidora. Utilizando dicho modelo y funciones especializadas del lenguaje funcional de alto nivel ¿Mathematica¿, se llevaron a cabo evaluaciones experimentales de algunos algoritmos importantes de optimización de rutas así como estudios estructurados de la red de tráfico vehicular a través del grafo dirigido construido. Finalmente, con el propósito de rediseñar la red de tráfico vehicular para el caso de estudio y obtener una red con propiedades estructurales que permitan un mejor funcionamiento del tráfico vehicular, se utilizó la técnica de búsqueda local. Esta técnica permite detectar estados del grafo en términos de redireccionamiento de calles o avenidas que conducen a mejorar la utilización de las mismas.