近年来,随着国家提出逐步建立以中心城市引领城市群发展、城市群带动区域的发展模式,区域间的联系日益增多,跨区域通勤现象不断增加。跨区域公交作为联系区域融合发展的纽带,承担了大部分临近区域中短途通勤客流。但跨区域公交不同于城市公交,其具有同区域间公交线路少、乘车距离长、时间长、站点设置少等特点。针对已开通的跨区域公交线路,提升跨区域公交服务能力和客流吸引能力的关键在于对跨区域公交发车间隔进行优化。与城市公交相比,其出行具有特殊性,城市公交发车间隔优化方法不足以反映跨区域公交的运输特性,因此,对跨区公交的发车间隔优化进行分析极为重要。如何在有限的条件下提升居民跨区域公交出行的满意度,又可以运送更多的乘客确保企业的运营收益,为促进城市群区域一体化发展提供必要的保障,将成为跨区域公交发展和规划的重要方向。本文考虑居民跨区域出行时交通方式之间的竞争行为,基于出行者出行满意度的交通方式选择和企业收益两者相关作用关系,构建基于双层规划的跨区域公交发车间隔优化模型,优化跨区域公交发车间隔,进一步提高跨区域公交的服务水平。首先,本文在总结国内外相关研究的基础上,对跨区域公交进行定义并进行分类,从服务对象、运营范围、站点设置、发车频率、票价、车型等方面分别和常规公交和其他跨区域交通方式进行对比分析,来剖析跨区域公交的运营特点,从而确定跨区域公交在客运系统中的功能定位。其次,从公交发车间隔基本确定方法出发,对其影响因素进行分析;对跨区域公交发车间隔优化优化应遵循的原则与目标进行描述;对可用于跨区域公交发车间隔优化方法及模型进行研究,分析其优缺点,并确定本文的模型为从公交企业与出行者角度出发的双层规划模型。然后,以企业收益最大化构建上层规划模型。引入出租车出行方式,与跨区域公交构成跨区域出行交通网络,构建基于不同交通方式满意度最大化的路径选择下层模型。并设计了该双层规划模型的遗传算法进行求解。最后,选取某已知跨区域公交线路,对本文提出的基于双层规划的跨区域公交发车间隔优化模型以及求解算法进行验证,利用MATALAB进行求解,求解结果验证了方法和模型的有效性。