一个以客流需求为导向的高效、便捷、绿色、舒适的公共交通运营系统有利于减少能源消耗、缓解交通拥堵以及降低尾气排放量,从而营造一个宜居的城市环境。常规公交是城市公共交通系统的重要组成部分。随着城市规模扩大及城市功能分区更加精细,客流需求日益增加且呈现明显的时空不均衡性。而大部分城市所提供的单一全程式停站公交运营策略,显然已不能满足这样的客流需求特性。为此,本文从公交规划和运营角度,研究固定公交线网上的多运营策略优化问题,通过最大可能匹配供应与需求,实现公交资源优化配置,改善公交运营系统效率。研究的主要内容如下:1)基于固定公交线网,以公交车辆使用数量最小为目标,将多运营策略的服务站点集合作为变量考虑到模型中,分别建立公交线运营策略优化模型和公交网运营策略优化模型。采用OA/ER/AP(外部逼近/等式松弛/广义惩罚)算法,通过标准优化编程语言GAMS编程求解模型,可获得多运营策略组合的拓扑结构以及它们的服务频率。形成的两个模型分别被应用到大连23路公交线和公交网算例中,结果表明,与使用单一全程式停站策略相比较,使用多运营策略能够更好地匹配客流需求,节约车辆使用数量。2)考虑需求、运营策略、票价三者关系,以用户剩余价值和公交企业收益之和最大为目标,构建多运营策略和票价整合优化模型。模型中,需求被考虑为受乘客等待时间、在途时间、票价和车内拥挤影响的函数。此外,本文构建了一个票价表,能够用于表示单一票价和差异票价。差异票价被构建基于乘客的出行距离和获得的服务水平。以大连26路公交线为数值实验,结果表明,当涉及额外服务费用的参数值少于某个阈值时,多运营策略和差异票价整合使用能够进一步改善公交运营系统效率。3)车辆调度作为公交运营过程中的重要组成部分,它关系到公交运营成本和收益。基于给定的车辆运营时刻表,以车辆使用数量最小为总目标,本文提出了一种基于DF(Deficit Function)的多运营策略静态车辆调度方法。首先,基于给定的时刻表,构建DF车辆调度图,识别关键可变公交班次,通过调度可变班次运营其他策略(跳站策略、短程策略、混合策略、空车回转策略),减少车辆使用数量;其次,以乘客出行时间改变最小为目标,建立0-1整数规划模型,确定班次运营其他策略所服务的站点集合。以法国巴黎81路公交线路数据,对提出的方法进行检验,结果表明,该方法可减少车辆使用数量,改善车辆调度水平。4)随着智能交通技术的快速发展,部分线路可获得实时的车辆位置信息、车内载客量、车辆运营路面情况等数据,这为实现多运营策略的动态车辆调度提供实时数据支撑。本论文以乘客出行成本和公交企业运营成本之和最小为目标,建立各运营策略方案下的动态车辆调度模型。为避免车辆服务站点调整对乘客出行造成困扰,基于给定的车辆始发时刻,通过求解优化模型可确定车辆离开场站后的服务站点集合。依据获得的各运营策略方案下的最优解,构建车辆运行时空轨迹图以及Pareto有效边界图。通过形成的Pareto有效边界图,公交决策者可依据公交实际情况选择车辆运营策略。以大连26路公交数据,对提出的方法进行检验,结果显示,多运营策略的使用不但提高了车辆调度水平,而且有效地改善了前后车辆的车头时距,减少串车现象的产生。论文最后对全文进行了总结,并展望了有待进一步研究的问题。