大力发展城市公共交通是解决目前城市交通拥挤、交通事故频繁和环境污染严重等问题的最有效的途径。研究如何科学组织公交资源进行运营,最大程度地发挥公共交通的优势,提高系统整体效率和服务水平具有重要的现实意义。本文基于ITS技术环境,以公交需求为基本出发点,研究了如何根据客流特征灵活组合多种调度方式,以求最大限度地提高公交系统的运营效率。本文认为城市公交客流由相对平稳的日常客流和部分具有特殊OD分布的客流组成。针对日常客流本文提出了一种旨在快速满足乘客出行需求的“基于快速需求响应的全程车小粒度频繁调度”方法。该方法通过缩短调度周期、采用高精度的短时预测客流数据进行调度决策,根据变化的客流信息确定动态变化的发车间隔,提高公交系统对客流变化的响应速度。在同时考虑公交系统社会效益和公交企业经济效益的基础上,根据调度机理建立了单一车型全程车调度模型。同时研究了多车型全程车调度方法,通过优化公交运力结构进一步提高全程车调度的灵活性和运行效率。为实现公交调度的实时性,本文分别根据单一车型、多车型全程车调度模型的特征设计了改进遗传算法和合作式协同进化算法。对基于快速需求响应的单一车型全程车小粒度频繁调度方法进行了仿真分析,验证了模型和算法的有效性与优越性。针对某些时段或某些情况下公交线路上OD分布过于集中的客流模式,本文提出了最优路径选择的越站车调度方法。这种方法允许公交车辆沿最优路径行驶,越过部分客流较小的站点直接为乘客接驳量较大的站点乘客提供服务。