随着我国经济的快速发展，机动车数量增加，机动车出行比例也随之增加，城市出现了交通拥堵和污染，影响人民的生活质量。公共交通能够缓解交通拥堵、减少城市交通污染。然而在居民出行密度低的城市新区，常规公共交通无法满足新区居民多样化的出行需求。为了解决上述问题，并促进城市公交体系的进一步发展，可变线路公交应运而生。可变线路公交兼具固定线路公交的低成本和需求响应式公交的灵活性，成为解决城市新区居民出行问题的关键。可变线路公交运营调度的核心在于车辆的路径设计，本文对可变线路公交车辆路径优化问题进行研究。
　　首先，简单介绍了可变线路公交概念、适用范围以及系统的组成，在介绍正常行驶规则和有逆行行驶规则两种车辆运行规则的基础上，提出在有逆行行驶规则下的路径设计策略，为可变线路公交路径优化设计提供新思路。
　　其次，以单车辆系统为研究对象，建立以车辆运行时间、乘客等车时间和车上时间加权和最小为目标的可变线路公交在静态需求条件下的路径优化模型。根据制定的回程点选择规则选取线路回程点，进行有逆行行驶规则下的路径设计。通过模拟仿真出的目标函数值，确定最优的路径设计方案，在此基础上，对有逆行行驶规则中相关影响因素进行灵敏度分析。
　　然后，为了更加契合实际生活，增强该系统的落地性，综合考虑企业和乘客的成本，建立动态需求条件下的路径优化双层规划模型，上层目标函数为最大化服务乘客数量，下层为最小化服务动态乘客对静态乘客的影响。基于静态需求下车辆路径优化的结果，通过设计改进插入算法和“拒绝乘客重新插入”相结合的混合求解算法，最终求解出最优路径设计方案。
　　最后，通过算例分析，采用MATLAB编程仿真的方法，对路径优化模型和算法进行了有效的验证。
　　本文以可变线路公交运行规则为切入点，制定回程点选择规则，提出了可变线路公交在逆行行驶规则下的路径优化策略，能够进一步丰富可变线路公交系统的理论，推动该新型公交系统的发展。