随着城市人口数量和私家车保有量的快速增长,城市交通拥堵和环境污染等问题日益严重。为了有效地应对城市交通问题,国家大力推行公共交通优先战略,希望能够引导城市交通向绿色可持续方向发展。城市公共交通发展取得了优异的成绩,但在低出行密度地区,公共交通的发展却陷入了困局,为了促进公共交通的进一步发展,亟需丰富公交模式,从而打破困局。可变线路公交是一种可以打破困局的新型公交,它既有常规公交高效率低成本的优势,又有需求响应式公交灵活便捷的优势,能够很好地满足低出行密度地区居民的出行需求。可变线路公交规划与设计的关键之处在于公交车辆在固定站点之间的路径规划,本文主要对可变线路公交的车辆路径规划问题进行研究,主要研究内容如下:(1)在深入分析可变线路公交关键参数、服务乘客特征和运营规则的基础上,总结可变线路公交的优缺点,并结合我国国情阐述发展可变线路公交的必要性。(2)在深入分析公交企业和乘客利益的基础上,以最大化公交企业和乘客利益为目标,充分考虑特殊乘客的优先权,建立可变线路公交车辆路径规划模型。在进行算法设计时,将车辆路径问题拆分成乘客分配和路线规划两个子问题,采用遗传算法求解乘客分配问题,采用插入算法求解路线规划问题,并对两个算法进行耦合设计从而加快求解效率。(3)针对可变线路公交的拒绝率问题,提出站点吸引和路径重排两种优化策略。站点吸引策略在发生拒绝后,系统将满足要求的被拒绝乘客引导至步行范围内的动态站点。路径重排策略让在步行范围内的乘客出行点提前相互合并,通过减少可变线路公交服务点数量的方式降低可变线路公交的拒绝率。仿真结果表明,在中低密度时,站点吸引策略优化效果较好,而在中高密度时,路径重排策略优化效果较好。本文从可变线路公交的车辆路径规划问题入手,不仅设计了混合型求解算法,还提出了车辆路径优化策略,能够促进可变线路公交的理论研究,推动可变线路公交的发展。