近年来,以共享单车、共享汽车为代表的共享交通不断发展,为城市交通系统注入了新的活力,使得城市交通服务更加多元化、更加智能。共享单车作为颇受欢迎的短距离出行交通工具,显著改善了与城市公共交通的“最后一公里”接驳出行问题,有效缓解了城市交通拥堵问题,使得绿色、低碳和健康的出行理念深入人心。尽管如此,共享单车在国内“先发展、后治理”的应用现状突显出一系列问题,主要体现在:缺乏对共享单车停放点的合理规划、投放过量、时空分布不均衡、缺乏信用管理等,因此,对共享单车进行理论研究具有十分深远的意义。本文以共享单车需求预测及调度方法研究为切入点,重点分析了共享单车系统功能和发展定位,基于共享单车历史数据分析了共享单车需求特征,提出了共享单车调度网络构建方法,建立了共享单车需求量预测模型,分别提出了基于用户和基于运营企业的共享单车调度策略,建立了调度模型并进行了算法设计,最后进行了实例研究。论文的主要工作如下:(1)考虑到共享单车系统是一个离散、强耦合、非线性、随机性强的复杂系统,基于交通小区划分和聚类分析思想,提出了共享单车系统的区域划分和时空聚类方法,以实现共享单车调度站点划分并简化共享单车系统网络。(2)提出了共享单车调度网络的构建原则,基于复杂网络理论分析了共享单车调度网络的拓扑结构和四种基本中心性指标,在此基础上,提出了基于模块度的中心性度量方法,以评价共享单车调度站点在网络中的重要性,从而确定网络调度中心。(3)应用小波神经网络预测共享单车短时借还需求,提出了调度优先级指标以应用不同的调度策略:基于用户的调度策略以价格激励和信用惩罚措施引导用户异地取还车以实现调度目的,该策略符合共享单车系统的运营特征,能够大幅降低运营成本;基于运营企业的调度策略借助调度运输车将共享单车车辆重新分配到网络中,以满足用户需求。本文以调度成本最小为目标,构建了考虑软时间窗约束的共享单车调度路径优化模型,并设计了遗传算法求解。图26幅,表22个,参考文献103篇。