公共自行车是城市公共交通体系的重要组成部分,它是一种绿色的交通工具,节约能源,保护环境,同时也解决了居民出行的最后一公里难题。共享单车是公共自行车的新模式,它不再局限于固定的锁车桩,能够在规定的区域内随借随还,因此受到大量用户的喜爱。共享单车发展十分迅速,经过短短几年,已经遍布全国各大城市,甚至走出国门。随着共享单车快速发展,有些城市共享单车已经出现饱和,导致诸多管理问题,比如市场饱和、挤占公共空间、扰乱交通秩序等。目前有很多城市由于共享单车过度投放和管理混乱,政府已经禁止企业投放共享单车,每个城市共享单车的投放数量对于共享单车的健康运营和城市发展至关重要。共享单车投入使用后,用户频繁的借还车行为导致共享单车时空分布不平衡,使得有些地区无车可借,有些地区车辆却被闲置。合理的调度优化能够使共享单车再度分布平衡,满足用户借车需求,提高用户满意度,让共享单车系统处于一个动态平衡的状态。如果没有有效的调度,投放再多的自行车也无法满足用户的需求。但是频繁调度需要大量成本,不计成本的满足用户借车需求也不合理,因此共享单车调度方案需要着重考量如何将两者兼顾。基于此,本文主要通过对区域内共享单车的投放量的研究,提出了共享单车调度方案的优化。本文首先梳理了国内外关于共享单车和公共自行车的研究,包括共享单车投放预测和需求预测研究方法,共享单车调度优化的模型和算法,总结了前人的研究并且分析了国内外研究的差异。紧接着,介绍了国内外公共自行车的发展历史,国内每个阶段的运行模式和缺点,有桩自行车和共享单车的区别,以及目前公共自行车的调度模式和共享单车调度优化的原则。然后运用调查问卷法和实地观察法统计学校、居民区、地铁等覆盖人数和早高峰时期借车需求进而估算区域内共享单车投放量。最后在进行共享单车的调度优化研究中,首先根据每个聚集区的借车速率和到达速率获得每个站点的调度需求量。然后建立包含调度成本和用户满意度的多目标函数,其中用户满意度用未满足的调度需求量表示,通过赋予调度成本和用户满意度相同的权重,将多目标函数转化为单目标函数进行求解。由于该问题属于NP-hard问题,本文利用遗传算法求解,通过matlab软件编码实现,获得包含调度车辆安排、调度路径安排和最小成本的最佳调度方案。最后以南京仙林大学城作实例研究,证明了本文模型的有效性。