为了应对日益严重的交通拥堵问题,国家大力推行优先发展公共交通的战略,公交优先的观念逐步深入人心,公交建设取得了巨大的成就。但是随着城镇化与社会经济的进一步发展,乘客出行需求逐渐展现出多样化的特性。常规公交由于运营成本和灵活性的约束,无法很好地服务这部分乘客,所以为了更好地满足乘客多样化的出行需求,必须丰富公共交通的模式,提高公共交通服务的广度与深度。可变线路公交是一种新型的公交模式,融合了常规公交与需求响应式公交的特点,具有灵活和低成本的优势。虽然可变线路公交在中国尚没有应用案例,但是其具有广阔的应用前景,为了推动可变线路公交在中国的发展,本文对可变线路公交运行方案的设计方法进行了研究,主要从以下4个部分开展相关研究:1)在广泛阅读国内外文献的基础上,理清可变线路公交的设计流程,探讨可变线路公交的前期决策与后期优化过程,分析可变线路公交决策系统的简单框架,确定影响可变线路公交设计的相关因素。2)在掌握可变线路公交设计流程的基础上,进一步分析可变线路公交的运行方式与运营流程。同时,仔细分析各系统要素对可变线路公交的影响,进而支撑可变线路公交运行方案设计方法的研究。3)在宏观设计方法研究方面,建立可变线路公交的运行周期模型、发车间隔模型和配车数模型。运行周期的研究重点解决各类型乘客人数和公交车行驶时间的计算两个关键问题,发车间隔的研究从运营成本、服务质量和最大运行周期等多个角度出发。4)微观设计方法研究主要是改进可变线路公交的调度算法,在深入分析简单插入算法优缺点的基础上,基于拒绝-重新插入的思想,提出2种基于拒绝-重新插入的优化算法,一种侧重减少乘客的平均出行时间,另一种侧重降低乘客的出行拒绝率。本文的研究解决了可变线路公交运行周期、发车间隔、车辆调度等关键问题,能够推动可变线路公交在我国的发展,促进建立丰富多样的公共交通模式,实现公交服务广度与深度的提升。