随着我国综合国力和国际地位的不断提升,越来越多的世界级和国家级大型活动选择中国城市作为举办地。其成功举办不仅提高了城市的知名度,更促进了经济、文化等的快速发展。而能否保证比赛期间交通顺畅,在满足短时急聚交通客流的同时减少对城市日常交通的影响是目前研究热点课题。本课题主要研究大型活动中公交专线的设计。本文通过对沈阳全运会的调研,以大型活动交通组织实际需求为依托,在熟悉专线设计原则及目标,分析大型活动线路特点的基础上,围绕普通客流(持票观众)及特殊客流(运动员、裁判员等)的实际需求,构建了面向大型活动专线设计一体化的理论框架,进一步拓宽了TRNDP (Transit Route Network Design Problem)问题的研究范围。其中对于普通客流公交专线设计问题(Ordinary-passenger Public Special Transit Network Design Problem,O-PSTNDP),本文提出了“大型活动公交专用道”这一概念,旨在减少对日常交通的影响。建立了同时决策路网结构及客流分配的线性0-1整数规划模型,提出了基于CPLEX的精确求解算法,并通过大量的测试实例(基于沈阳十二运)验证了该模型及算法的有效性和适用性。对于特殊客流公交专线设计问题(Priority-passenger Public Special Transit Network Design Problem,P-PSTNDP),本文分别建立单起点及多起点的理论研究框架。针对特殊公交专线设计问题,以丰富线路类型为原则,从建立“专线小区”角度出发,以最大化线路服务质量为目标建立了线性0-1整数规划模型,提出了基于CPLEX的精确求解算法,分析了线路步频及节点覆盖度对目标值的影响。在此基础上,进一步考虑多起点的特殊公交专线设计问题,分析其与多车场车辆路径问题(Multiple-Deport Vehicle Routing Problem, MDVRP)问题的区别,围绕单起点步频建模方法,建立了以运营费用最小为目标的数学模型,设计了混合遗传算法。算例的设计均是以沈阳十二运背景为依托,具有较强的参考价值。计算实验和分析可以说明,O-PSTNDP的设计可以有效减少大型活动对日常交通的影响,并通过公交专用道的灵活选择,提高专线的运营效率。而P-PSTRDP的设计可以更好的满足特殊客流的服务质量,减少运营成本。大型活动公交专线的设计方法研究不仅拓宽了TRNDP及VRP问题的研究范畴,更为交通管理人员在大型活动期间专线的设计提供了理论框架及方法支撑,并为比赛期间广大观众的出行提供了有力的指导。