经济水平的提高和人口数量的膨胀使得城市的发展规模正在逐步扩大,由此带来交通堵塞、环境污染、绿化减少等问题。随着人们绿色出行理念深入和对环境保护的要求,全球很多城市开始发展公共自行车系统。公共自行车为市民提供了一种方便快捷、绿色安全、符合可持续发展要求的交通方式,也使得居民的出行方式更加多样化。例如,中国某市已建有近3千个公共租赁点,投放近7万辆自行车,日均借车量达十万人次。可以预见的是,公共自行车系统的继续发展和推广还会进一步刺激居民的公共自行车使用量。但是随着居民认可度的提高和出行需求的增加,公共自行车系统中的许多问题也暴露了出来。目前,公共自行车系统缺乏一种科学的、系统的调度模式来高效地完成自行车的调度任务。当某一租赁点出行自行车溢出或者短缺的情况时,现有的调度模式采取的是巡逻式和指派式调度策略,这种调度模式不仅低效,而且具有较高的突发性和随机性。除此之外,目前调度区域的划分也存在较大问题。在进行布点和区域划分时只能依靠对城市土地性质的判断和主观经验来决定。各调度区之间的调度往来比较频繁,而且每个调度区内路径的规划也存在一定偏差。因此,本文在总结公共自行车系统发展研究的基础上,针对目前调度分区不合理以及区域内的车辆调度路线问题进行了相关研究工作。实际上,每个租赁点之间都存在有两种关系:空间距离上的关系与两者间车辆的借还关系。因此,本文把这两种关系相结合作为表示租赁点之间相似程度的数据,建立一种新型分区调度模型,并计算每个调度区之间的联系程度。然后以最小运输成本与最大居民满意度为目标,建立了基于惩罚函数约束时间窗机制的调度路径规划模型。最后,本文获得了杭某市公共自行车系统多年运营数据,分别对所两个模型进行了实验。