出租汽车作为城市公共交通运输系统中重要的组成部分,具有便捷、舒适、服务范围广等特点,然而随着出租汽车这一出行方式的不断推广,其现有运营模式的弊端逐渐显露。由于日益增长的乘车需求以及当前不合理的订单分配方式,乘客的“打车难”问题与出租车的空驶现象很难达到平衡状态,给城市交通带来了极大的影响。因此本文针对不同订单类型的特性以及实时订单与预约订单之间的协同作用,利用插入算法、变邻域搜索算法和强化学习算法,设计一种符合实际运营情况的两阶段式求解算法,为出租车调度问题的研究提供理论与方法指导。首先,通过对车辆路径问题的数学模型和求解算法两个方面的国内外研究现状进行梳理和总结,可以发现现有研究多以单一订单类型为研究对象,与实际的出租车运营方式并不匹配。在此基础上,本文考虑实时订单与预约订单对出租车调度问题的影响,并给出了本文的技术路线。其次,在研究出租车运营模式的基础上,介绍了出租车不同订单类型的特性,并且探究实时订单与预约订单的协同作用对系统整体调度方案的影响。此外,还从技术可行性、社会可行性和实践可行性分析该调度问题的研究必要性和未来发展趋势,为研究出租车调度问题提供基础理论支撑。再次,基于对常规车辆路径问题组成要素的总结,并结合实际出租车运营特性,对道路网络、乘客、车辆、车场、目标函数以及约束条件的形式进行确定,构建考虑实时订单与预约订单协同优化的出租车调度问题的数学模型。然后,针对构建的数学模型,设计出租车动态调度两阶段式算法进行求解,由于实时订单的即时性,利用插入算法确定实时订单的调度方案和预约订单的初始优化方案作为第一阶段,第二阶段利用改进的变邻域搜索算法对初始调度方案进行优化,其中引入强化学习算法对变邻域搜索算法的邻域结构顺序进行改进以考虑未来订单需求对调度方案的影响,进而提高调度系统整体的运行效率。此外,根据出行订单数据集的特性,对空闲车辆的调度规则进行确定。最后,为验证数学模型的合理性和求解算法的有效性,以海口市出租车订单集作为测试数据,利用两阶段式算法和对比算法(变邻域搜索算法、禁忌搜索算法和插入算法)对该数据集的调度方案进行求解,依据目标函数值、车辆空驶成本、乘客等待成本、司机空闲成本以及订单接受率的变化情况对求解方案进行评价。此外,对与调度方案结果相关的影响因素进行灵敏度分析,探究其对调度方案的影响情况。图43幅,表14个,参考文献98篇。