作为一种绿色环保且运营成本较低的新型车辆,电动公交近年来被广泛地应用于公共交通,以解决城市污染以及能源消耗等问题。随着电动公交的推广,大多数城市会存在电动公交和燃油公交混合运营的情况,如何对混合公交运营系统进行合理的车辆配置以及行车计划编制成为关键问题。混合公交运营系统的运营状况与车辆配置和行车计划紧密相关,但目前对混合公交运营系统的车辆配置和行车计划问题研究较少,尤其缺少结合数据分析的优化研究。因此,本文基于IC卡数据进行线路特性分析,结合大站快车策略对混合公交运营系统的车辆配置以及行车计划问题进行深入研究。本文首先基于IC卡数据对北京某条公交线路从线路、站点、乘客以及运行状态等多个维度进行特性分析,从时间和空间的角度掌握线路整体特性;文章采用Kmeans聚类算法对站点进行聚类分析,从集散量、乘距以及通勤情况等方面将站点分成5大类,其中集散量较大、平均乘距较远的站点作为后续大站快车策略的备选站点。另外,文章还分析了线路客流与车辆运行稳定性间关系,结果表明:公交运行稳定性与站间距和乘客集散情况存在一定的相关性。其次,本文构建了混合公交运营系统车辆配置模型以及大站快车与全程车协调运营的混合公交运营系统车辆配置两种模型。模型中以最小化运营成本和乘客成本为目标函数,考虑了车辆数目、断面客流量、大站快车站点数量、碳排放量以及电动公交续驶里程等作为约束条件,采用遗传算法求解模型并分析了电动公交渗透率对混合公交运营系统总成本的影响。结果表明:不同电动公交渗透率对混合公交运营系统总成本具有较大影响,渗透率在0.5至1之间时混合公交运营系统的总成本较低;同时在混合公交运营系统中加入大站快车与全程车协调运营的策略能够有效地降低系统总成本和乘客的平均出行时间。最后,将车辆配置与行车计划问题相结合进行研究,构建了混合公交运营系统车辆配置和行车计划协同优化模型,并在此模型基础上加入了大站快车服务。模型中以最小化运营成本和乘客成本为目标函数,考虑了发车间隔、满载率、车次衔接、衔接时间、车辆数目、碳排放量以及电动公交续驶里程等作为约束条件,采用遗传算法求解模型。结果表明:公交车辆配置问题在考虑行车计划后不仅能够得到具体的行车计划编制方案,而且还能减少所需的车辆数目;同时混合公交运营系统中电动公交渗透率在0.5至1之间时总成本较低。