近年来，国民经济生活水平不断提高，城镇化建设不断深入，传统的公共交通设施已经无法满足人们的日常工作、生活需求。为了追求更加便捷舒适的出行，私人汽车受到越来越多家庭的亲睐。私人汽车数量的不断增长，间接带来了诸如资源浪费、空气污染、交通拥堵等问题，严重降低了居民的生活质量。越来越多的大中型城市竞相出台了汽车限购、限行等政策，从汽车数量的源头角度出发解决问题。上世纪90年代，欧美等发达国家从提高小汽车的使用效率角度出发，大力发展合乘政策，经过多年的探索与积累，如今已经发展成为城市交通的重要组成部分。2014年1月2日，北京市交通委《关于北京市小客车合乘出行的意见》的出台，标志着拼车出行正式被认可并登上历史舞台。　　合乘出行，是指出行线路相似的乘客搭乘同一辆车出行，以此缓解交通压力、减少出行费用、降低污染物排放。国内针对拼车领域的研究较发达国家大约迟20年左右，随着近几年拼车出行在我国的兴起，国内的许多学者如黄肇义、杨东援、夏凯旋、雷孟林、曹忠于等人开始通过分析国外的拼车发展，研究在我国发展合乘的可行性和实现方式;同时，翟泳、车勇、杨金梁等人更深入的探讨了在我国发展实践拼车出行的具体模式。合乘问题是一类特殊的PDP(Pickup and DeliveryProblem)问题，涉及到上下车点、时间、路径、车容量等诸多限制条件，复杂度高、求解难度大，属于强NP问题。PDP问题通常采用启发式算法进行求解，具有代表性的有:适应性插入算法、分支定界算法、禁忌搜索算法、模拟退火算法、分组遗传算法、服务需求分派算法等。通过对比，目前的研究主要存在以下局限性:　　(1)现有求解未考虑车辆与人之间的隶属关系，不能覆盖到车主之间相互搭乘的情况;　　(2)合乘问题建模时，假定车辆集中在一个车场或集中分布在有限几个车场，与实际合乘出行中车辆的离散式分布差别较大;　　(3)求解PDP问题大都采用传统启发式算法，未有分布式启发算法应用于合乘问题中的先例;　　(4)现有拼车类应用大都是基于论坛交流的方式，整个过程未实现合乘线路的自动匹配和优化;　　针对合乘问题目前研究中存在的局限性，本文从模型、算法和软件系统三个方面展开研究，主要工作及创新点如下:　　(1)提出了一种新的基于柔性及刚性出行的合乘出行模型，有效地解决了车辆和人之间隶属关系的问题，从而能够实现车主之间的相互搭乘;　　(2)提出了虚拟车场概念，有效地解决了实际合乘中车辆分散式分布与集中式模型之间的矛盾;　　(3)将分布式估计算法应用于新建立的模型中，提出两阶段EDA算法，并针对合乘问题对初始化概率矩阵进行了优化;　　(4)实现了多人拼车系统，根据乘客的路径信息进行优化及自动推荐;　　(5)将数据可视化技术应用到系统中，实现了对拼车数据的处理及可视化展示。