随着城市经济的发展和人口的增长,城市居民出行需求不断增加,城市道路的运载能力日趋饱和,交通拥堵问题受到城市居民的密切关注。城市公共交通具有运载能力大、投资少、效率高、占道路面积少等优点,是解决城市交通拥堵的有效方法之一。近年来,政府大力推行公交优先发展政策,城市公共交通线网密度大大增加,但公交线路重复系数居高不下,导致公交线路出现重复路段的现象,尤其在城市中心区。由于重复路段的存在,公交线路之间相互影响,公交停靠站串车现象时常发生,导致重复路段上乘客的等待时间增加,乘客车内舒适度降低,从而浪费公交资源,降低公交吸引力。如何编制合理的行车时刻表解决这一问题对于进一步完善公交调度系统,提高公交服务质量和居民公交出行体验具有非常重要的理论价值和实践意义。本文针对多条公交线路存在重复路段的情形,考虑了公交线路客流均匀需求和非均匀需求两种类型,分别提出了相应的行车时刻表协同优化方案,得到最优的发车间隔组合,优化控制每条线路上公交车辆相继进入重复路段的次序和时间间隔,降低乘客出行成本、乘客在车拥挤度和公交运营企业成本。本文首先分析了城市公共交通行车时刻表优化的基本原理和编制问题,并在此基础上介绍了时刻表协同优化的原则和类型,针对现阶段研究成果中的发车间隔计算方法进行了分析,详细分析了存在重复路段的公交线路特征和客流分布特征,从客流需求均匀角度出发,研究重复线路的行车时刻表协同优化问题。均匀需求下公交重复线路行车时刻表协同优化模型是以发车频率和车辆配置数为决策变量,以公交线路上的乘客拥挤度最小化为目标,利用Lingo软件和Matlab对简单的公交网络算例进行求解,分析不同车辆配置和额定载客量对发车频率和目标函数的影响。非均匀需求下公交重复线路行车时刻表协同优化是以发车间隔为决策变量,以乘客出行时间成本、公交运营企业成本和乘客抱怨拥挤路段的长度加权值最小为目标,考虑车辆额定载客量和满载率等约束,采用遗传算法对模型进行求解。最后以兰州市20路和103路公交线路为例,对模型应用进行了验证,得到优化后的发车间隔组合。并将优化后的结果与原始单线调度模式下的结果进行对比分析。结果表明:本文所建立的考虑公交重复线路的行车时刻表协同优化模型能够有效地降低乘客出行时间成本和公交运营企业成本,优化结果显著,具有一定的理论和实践意义。