由中小学义务教育的发展,校车问题也成为人们愈发关注的热点话题。而校车线网布局问题作为校车运营的重要组成部分,为了达到给学生们提供一个安全、舒适、经济的服务方式这一目的,自1969年首次提出这一理论至今,已经被学者们研究了50年。校车线网的布局不仅关系到学校管理方以及校车运营方,更是与无数个家庭息息相关。因此,其在理论上是一个极具挑战性的数学问题,在生活中更是一个至关重要的社会问题和交通难题。本文综合分析校车线网布局问题的相关理论,分别选取多校混载和多校不混载两种运营模式进行深入研究,并从常规的公交线网布局问题中获得启发,提出了全新的同时考虑校车运营成本和学生出行成本的多校不混载年校车线网布局数学模型,并在基础的模拟退火算法框架中,引入新的邻域搜索算子和评价函数进行改进,提升解的质量。主要工作可以分为四个方面。第一,阐明校车线网布局问题的研究背景和意义,整理国内外学者的研究成果,对问题的研究现状进行分析,总结当前的研究进展,提出本文的研究内容和论文组成结构。总结问题研究中涉及到的相关理论,从而对问题进行分析和分类,介绍校车线网布局时通常采用的一般模型的构成,对比常用的几种算法的优劣势。第二,进行多校不混载校车线网布局方法研究,描述问题情境,联系公交线网研究的共性引入出行成本,构建了一种新的以校车运营成本和乘客出行成本为优化目标的数学模型,通过改进的模拟退火算法进行求解。第三,进行多校混载校车线网布局方法研究,同时以校车数量和总行驶里程为优化目标构建数学模型,在算法设计中引入新的邻域搜索算子对算法进行改进。最后选取实例,收集该地区实例学区的相关数据,分别规划多校不混载和多校混载两种模式下的校车线网布局。最后对论文的整体工作进行总结,并指出研究工作的不足之处以及未来研究工作的展望。