随着机动车数量的飞快增长带来了能源消耗、环境污染、交通拥堵等一系列问题,城市公共自行车作为一种环保、便利、健康的交通方式逐渐走入大众视野。由于人们出行规律存在潮汐效应,这就导致城市公共自行车系统在运营过程中出现了“无车可借,无位可还”的问题。本文对已有的城市公共自行车系统调度路径优化研究进行综述,分析现有研究的研究方法和不足之处;对城市公共自行车系统的功能定位和发展现状进行梳理,分析城市公共自行车系统在各时间段的运行特点和造成“无车可借,无位可还”现象出现的影响因素。分析城市公共自行车系统调度问题的理论基础,指出公共自行车调度问题是一种复杂的同时取送货车辆路径问题,是经典车辆路径问题的一个扩展。本文将城市公共自行车系统的调度分成高峰前预调度和高峰时段调度两阶段进行,在高峰前预调度阶段建立了以车辆行驶总距离最小为目标,单车场多车辆的自行车静态调度模型,设计了基于自适应遗传算法的求解方法,生成合理调度路径;在高峰时段调度阶段,介绍了时间轴和关键点的确定方法,建立了以公共自行车站点满意度最大为目标,带时间窗的单车场多车辆的自行车动态调度模型,设计了基于禁忌搜索算法的求解方法,并生成合理调度路径。在对沂南县城市公共自行车系统进行调研的基础上,以沂南县城市公共自行车系统为实例,对模型和算法的有效性进行了验证。结果表明,本文所提出的模型和算法可以有效合理的解决沂南县城市公共自行车系统的调度问题。