在旅游热兴起的今天，国家连续出台各项关于推进和加快旅游业发展的政策后，涠洲岛的旅游资源开发已经纳入国家的重点发展规划战略。涠洲岛作为北部湾旅游业中佼佼者，必须起到一个带头示范作用，利用其自身优质的旅游条件，资源优势以及旅游战略价值，成为带动北海旅游业的强力引擎和核心支柱，为广西经济带来新的经济增长点。然而作为维系涠洲岛与内陆之间最主要的交通方式，涠洲岛的水上客运一直是涠洲人关注的问题，进出该岛交通方式的单一，基础设施建设的问题滞后日渐突出，已经成为制约该岛旅游发展的重要瓶颈问题之一，因此解决和优化涠洲岛水上客运存在的问题，具有很重大的现实意义。本文首先阐述了水路客运航线配船的基本原理，分析北海至涠洲岛客运航线的现状并从定性和定量两个方面预测了该航线的客流发展趋势。定性预测是从旅游开发，国家战略发展政策的支持和自身发展的需求三个方面的进行分析，预测航线的客流将呈较快增长趋势，定量预测方面是结合该航线的运营条件，依据航线客运量的时间特征，运用时间序列分解法对该航线未来的客运量进行较为精确的预测，为本文后面章节的展开提供可靠数据。在预测该航线的未来客流将有大幅增长和现有船舶运营条件不变的情况下，对该航线的配船提出优化势在必行。在第三章里以运营系统成本最低为目标函数，以客运量和现有船舶数量为约束，建立数学模型，利用Matlab软件编程计算得出航线配船优化结果，对优化结果进行分析，并提出该优化模型的两个缺陷即：1）在实际问题复杂化后，传统的优化模型将难以得出最优解；2）没有综合考虑航线发班时刻对整个系统成本和乘客等待时间的影响。针对以上模型的缺陷，第四章提出将企业运营成本和发班时刻表综合考虑的数学模型，将实际背景转化为0-1背包问题，利用遗传算法求解，得出在系统成本最小前提下的航线发班时刻表，同时完成对该航线配船和发班时刻的优化。