由于公共交通具有人均能耗小、资源利用率高等特点,发展公共交通已成为各个国家减少环境污染和缓解交通压力的主要方式。在公共交通中,电动公交因其具有噪音小、零排放、无污染等优点,越来越受到政府和企业的广泛关注。但因电动公交与传统公交车辆相比,具有行驶里程短的特性,在其运营过程中,需要考虑车辆充电时间对车辆行车计划的影响,因此,不能简单套用传统公交车辆行车计划编制模型。同时,司机排班需要在车辆行车计划的基础上进行,且需要满足多种劳动规则约束。因此,本文针对电动公交行车计划与司机排班联合优化问题展开研究,对电动公交系统中行程-车辆-司机匹配关系进行决策,为电动公交企业提供有序充电策略,降低充电成本。同时,还考虑空驶时间和距离对车辆行车计划、司机排班和充电调度的影响,构建多线电动公交跨线联合优化模型,在保证电动公交企业正常运营的前提下,节约企业运营成本,优化资源配置效率,提高资源利用率,为电动公交的运营管理和可持续发展提供一定的理论支持。首先,在传统公交运营规划编制的基础上,分析电动公交车辆的优势、充电方式以及影响其行驶里程的因素,定义了电动公交行车计划与司机排班联合优化问题。在该问题中,考虑若干车辆特性、劳动规则以及充电时间约束,例如,车辆行驶里程、车辆工作量、司机工作量、司机用餐时间、司机休息时间、司机转换次数以及固定和非固定充电时长等相关约束。基于给定的车辆数、司机人数以及线路时刻表,对电动公交行程-车辆-司机之间的匹配关系进行决策,并制定有序充电调度计划。其次,针对运营时段充电的单线电动公交行车计划与司机排班联合优化问题,以司机和车辆空闲时间最小化为目标,采用时间离散化建模方法,构建混合整数非线性规划模型,并通过线性转换将其转化为线性规划模型。同时,设计有效不等式提高求解器求解速率,最后使用CPLEX求解模型。算例实验表明,时间离散化建模方法的计算时间与同类型文章建模方法的计算时间相比大幅度缩减,同时有效不等式明显提升求解速率。然后,研究全天充电的单线电动公交行车计划与司机排班联合优化问题。在前述研究的基础上,将研究时段扩展为全天24小时。采用时间离散化建模方法,建立以司机空闲时间和充电成本最小化为目标的混合整数线性规划模型,并设计有效不等式提高求解器求解速率。最后采用一个含有36个行程的小规模公交线路数据,并利用CPLEX求解。结果表明,该模型能快速合理制定电动公交车行车计划、司机排班方案和车辆有序充电调度计划。同时,灵敏度分析表明,目标值随着车辆最大行驶里程和车队规模的增加分别减少了约38.71%和40.04%,随着初始车辆行驶里程的减少增加了约30.06%。最后,针对多线可跨线运营的电动公交行车计划与司机排班联合优化问题,考虑空驶时间和距离对行程-车辆-司机匹配关系的影响,以司机与车辆空闲时间和充电成本最小化为目标,采用时间离散化建模方法,构建整数非线性规划模型,并设计遗传算法。最后使用含有345个行程的3条公交线路数据对模型和算法进行验证。结果表明,多线可跨线运营模式在经济效益上与多线非跨线模式相比节约成本约13.36%。