城市轨道交通与常规公交协调优化研究主要包括规划设计协调与运营管理协调两方面内容,在既有公交线网的规划条件下,本文立足于轨道交通与常规公交运营协调优化技术研究,旨在通过运营管理、控制手段使城市轨道交通与常规公交进行最优组合和相互协调,以实现公共交通系统整体服务水平最高,促进公共交通一体化发展。首先,本文综述了国内外在城市轨道交通与常规公交运营协调优化领域的研究现状,并总结了目前国内外在该领域的研究成果和所存在的问题,在此基础上,分析了轨道交通与常规公交运营协调的基本内涵与原理,进而提出了轨道交通与常规公交运营协调的方法。其次,考虑乘客、公交车辆的随机性以及现实中公交企业的车辆配置、人员配班等约束条件,建立了以公交系统中运营商和公交乘客总成本最小为目标的轨道交通与常规公交运营协调模型。通过实行运营协调控制以优化公共交通行车计划表,包括各公交线路的发车间隔、松弛时间等运营参数,实现城市轨道交通与常规公交的运营管理组织协调。然后,以最小化城市轨道交通与常规公交系统的总成本为目标,用解析的方法求解了非运营协调模型;对于运营协调模型求解,设计开发了混合遗传算法——基于Powell的遗传算法,并运用英国谢菲尔德大学开发的基于MATLAB的遗传算法工具箱完成了算法的程序开发。最后,选取北京市的现实公交网络进行了实例分析,通过对比混合遗传算法与标准遗传算法所求的运营协调优化结果,以验证本文所开发混合遗传算法的有效性和准确性。同时,分别在高峰小时和平峰小时下对比分析了运营协调与非运营协调优化的公交系统各部分成本,并提出了相应的结论。此外,对高峰小时下运营协调的优化发车间隔与公交系统各部分成本的关系进行了灵敏度分析,分析得到系统优化的发车间隔由于受部分公交线路的实际车辆配置的约束而限制了公交系统的进一步优化,并针对该问题提出了相应的建议。