随着生活水平的提高,人们对于休闲旅游的需求越来越大。自驾游以其便利灵活的特点受到了广大旅行者的青睐,而随着自驾游人数的增多,城市在旅游旺季会产生严重的交通拥堵问题,给当地居民和旅游者带来了负面体验;越来越多的汽车也加剧了城市和景区内部环境污染。在这种情况下,旅游公交应运而生,如今旅游城市不仅大力发展城市中连接各个景点与交通枢纽的旅游公交,也同时在发展景区内部进行游览的观光车。但是如今旅游公交服务体系仍存在不足之处,旅游公共交通服务体系不符合以散客化为主的旅游现状、公交路线设计不合理导致旅游公交无人问津、旅游公交发车次数不合理造成了资源的浪费等现象比比皆是。因此设计合理的旅游公交对于吸引更多的游客进行乘坐,降低旅游公交公司运营成本以及减少交通拥堵与保护生态环境具有重要的意义。本文在以往研究的基础上,以旅游为背景提出公共交通路线优化设计问题研究,旨在通过减少旅游公交公司运营成本和提高游客满意度来进行旅游公交路线设计和发车次数设计。首先,本文对旅游公交的研究背景和现状进行了详细的分析,并从多方面总结了影响旅游公交路线优化设计的因素。然后,在目前旅游公交研究成果和运筹学理论的基础上,在景区内部以最小化旅游公交公司运营成本和游客等待时间为目标,结合景区内部游客需求具有关联性且游客动态到达等特点建立考虑服务水平的数学模型,并在混合遗传算法中嵌入了精确算法以提高解的质量;在旅游城市中建立了以最小化旅游公交公司运营成本和游客在途时间为目标,结合旅游公交存在多款车型并且路线多为环线的特点建立了考虑服务水平的数学模型,并设计了针对模型的混合遗传算法,在经典遗传算法的基础上,结合问题特性对初始解的生成、交叉算子、变异算子等进行了改进,并嵌入了贪心算法求解发车次数。结果表明,服务水平系数的变化会引起旅游公交路线和发车次数的变化,并且旅游公交公司的运营成本和游客乘车满意度也受该系数影响。混合遗传算法在解决旅游公交路线优化设计问题上具有突出的优势。同时本文提出的旅游公交路线优化设计问题研究也对相关学术研究以及旅游公交路线优化设计具有一定的参考意义。