随着我国综合国力的持续增长,人民的物质生活水平显著提升,城镇化进程迅速,导致城市交通需求和供给之间的矛盾逐渐加深。出租车是我国城市公共交通网络中重要的组成部分且所占比重较大,传统出租车运营方式是一批乘客搭载一辆车,服务效率较低所以导致“打车难”问题,人均能耗高,而且部分时段资源闲置导致高“空驶率”等问题严重限制了城市的交通发展。出租车合乘出行方式是为了提高出行效率以及缓解交通拥堵的方法之一,该出行方式有着降低乘客出行成本、增加出租车司机收益、缓解交通拥堵、抑制私家车增长、缓解高峰时段“打车难”、降低能耗、缓解污染等作用。我国出租车合乘模式在制度、技术、收费标准等方面并没有明确的规定,这也就导致了出租车合乘乱象频发的现状。此外,国内许多城市对于出租车合乘模式宣传和推广力度不够,且不同年龄阶段的居民对这一新兴出行方式接受度相差较大。所以不管从城市居民、出租车运营公司还是司机方面考虑,还是为促进道路资源利用率的提高以及城市交通健康发展考虑,都需要大力推广切实有效的出租车合乘出行方式。本文提出出租车费用分摊优化模型和出租车合乘路径选择及费用分摊模型来解决出租车合乘中对乘客费用收取不合理问题以及出租车司机收益不合理的问题。在费用分摊优化模型中提出基于混合型人数下的最优折扣率,添加几种常见的补偿机制来保护司机和乘客利益不受其它因素影响;在出租车合乘路径选择及费用分摊模型中以合乘费用最少,合乘总时间最短以及燃油费最少为目标,考虑的约束条件有司机收益、乘客费用、绕行约束、容量约束等,然后通过使用NSGA-Ⅱ算法设计求解该模型。最后通过对某城市局部路网进行算例分析。对于合乘的路径选择以及费用分摊问题研究,本文采用两阶段求解的思路:先进行路径选择,得到车辆合乘行驶路径后再通过添加常见补偿以及折扣率来计算最终各乘客的合乘费用,最终通过对比各出租车司机以及各乘客在单乘和合乘情况下的时间成本、费用成本等各项参数,可以得到的结论是:在同样的道路条件中,出租车合乘运营行驶的总距离相较于各合乘乘客在单乘下距离的总和要少,在完成一样的运营工作同时节省了燃油费成本;在提高出租车司机收益的同时,还不同程度上降低了各合乘乘客的出行成本,降低能源消耗,减少环境污染,缓解交通拥堵。