地铁等大运量干线公交线网布局稀疏,在城市边缘新区或郊区的覆盖率低,而这些区域公交需求水平不高,常规公交运营效益差、线路开通困难,导致这些区域存在公交出行的“最后一公里”难题。响应型接驳公交是一种机动性高、灵活性强、运营成本较低的需求响应公交,基本能实现“门到门服务”,是公交出行低密度区域“最后一公里”难题的一种有效解决措施,被逐渐推广应用。到目前为止,响应型接驳公交的相关研究主要集中于车辆路径或调度的优化,但现有研究常假设乘客分布是均匀的、常忽视乘客时空分布对车辆路径和调度的影响。实际上,乘客出行需求与土地利用性质及其强度、人口分布等密切相关,而且乘客的时空分布特性复杂多样,对停靠站的选择、车辆路径、车辆调度均有重要影响。本文针对上述问题开展研究,主要研究内容和成果如下:(1)分析了响应型接驳公交的研究现状及存在问题,说明了论文研究的必要性;阐述了响应型接驳公交车辆路径和调度优化的基本概念、影响因素和主要方法等,分析了乘客时空分布对车辆路径和调度的影响,说明了乘客时空分布分析的必要性。(2)分析了乘客空间分布对停靠站选址的影响,基于改进的K-means算法对乘客需求点进行聚类,初步确定聚类簇的乘客数量和空间范围;构建停靠站选址的重心位置方法,根据乘客年龄、出行目的、支付意愿、时间窗等出行特性,确定各聚类簇的重心位置即停靠站选址;基于停靠站选址,构建了以企业运营成本最小为目标的车辆路径优化模型,并运用模拟退火算法求解。(3)分析了乘客时间分布对车辆路径和调度的影响,运用模糊C均值聚类方法,对乘客出行时段进行划分;针对每个时段,基于停靠站选址进行车辆路径与调度的协调优化,优化目标是企业运营成本、乘客出行成本之和最小,考虑的约束包括车辆数量约束、车辆容量约束、车辆单次运行线路长度及时长约束、时间窗约束等,并运用遗传算法求解。(4)设计两组算例验证了本文方法的有效性和优越性。第一组是考虑乘客空间分布的路径优化算例,比较设置、不设置停靠站对响应型接驳公交运行路径的影响;第二组是考虑乘客时空分布的车辆路径与调度的协调优化算例,比较设置停靠站情况下,发车间隔和发出车型对运行路径和调度的影响。算例结果表明,根据乘客空间分布的停靠站选址,能够有效降低车辆运营成本;根据乘客的时空分布进行时段划分,针对每个时段进行非等发车间隔或优化发出车型均能降低响应型接驳公交的总成本;两组算例均验证了本文方法的有效性。本文考虑乘客的时空分布影响,开展响应型接驳公交车辆路径和调度问题的研究,为响应型接驳公交的推广应用提供了技术支持,有助于解决乘客“最后一公里”出行问题。