结合当前公共交通换乘衔接问题的前沿研究和实践经验，著者认为应该回答好如下问题：
1.如何通过调整和新增地面公交线路，减少轨道交通与地面公交换乘的步行时间？
2.如何改进面向协同调度的时刻表设计优化方法，减少不同方式间、同一方式下不同线路间换乘等待时间？
3.如何拓展面向协同调度的车辆运行计划优化方法，降低不同方式间、同一方式下不同线路间换乘失败率？
4.如何制订考虑运行随机性的线路调度控制方案，保障多模式公共交通运行协调方案实施效果？
由于研究精力有限，本书拟重点探讨多模式公共交通协同调度问题，即主要围绕第2、3个研究问题展开论述，提出多模式公共交通协调优化方法，为公交企业提升公共交通网络换乘便捷性提供理论基础与关键技术，具体包括：
（1）多模式公共交通协调优化机理
以由轨道交通、地面公交构成的多模式公共交通网络为研究对象，界定网络换乘便捷性的内涵，剖析其与线路运行可靠性的关联性，分析影响换乘便捷性的因素，提出基于换乘便捷性的多模式公共交通协调优化框架与策略。
（2）多模式公共交通网络协调设计
基于给定的轨道交通网络研究既有地面公交线路调整技术和接运公交线路生成方法。制订系统的地面公交线路调整流程、明确各环节关键技术。提出接运公交线路候选线路启发式生成方法，建立候选线路优选模型并设计算法进行求解。
（3）单线路行车时刻表设计方法
介绍单线路行车时刻表编制的内容与基本流程，明确时刻表编制的核心任务是确定合理的发车间隔，在给出时段划分方法的基础上重点探讨各时段合理的发车间隔确定方法。
（4）地面公交线路时刻表协调优化方法
梳理公共交通乘客换乘行为基本特征，利用新加坡EZ-Link刷卡数据定量分析共线段内换乘乘客对站点的选择规律与偏好差异；根据换乘客流量在公交线路共线段各站点的不均匀分布，建立使共线段内总换乘负效用最小的时刻表调整优化模型，结合蒙特卡罗仿真进行比较分析与敏感性分析研究是否考虑乘客偏好差异对协同调度效果的影响。
基于乘客对换乘站点的偏好差异，提出共线公交线路间时刻表协调优化方法，即在考虑乘客选择偏好和公交运行随机性的基础上通过适当调整现状时刻表以减少线路间换乘等待时间。以研究时间范围内线路间换乘等待时间最小为目标函数、以各车次计划发车时刻调整方案为决策变量，建立鲁棒优化模型。提出基于样本均值近似方法的求解算法。
针对区域内局部或整个公交网络协同调度的客观需求，构建适应大规模网络换乘协调要求的时刻表鲁棒优化模型，计算使网络内总换乘等待时间最小的各线路时刻表整体偏移方案（各线路研究时间范围内各车次计划发车时刻调整幅度一致）。考虑到公交运行的随机性和优化网络的规模，利用包含蒙特卡罗仿真的遗传算法获取近似最优解。(www.xing528.com)
（5）同步换乘导向下公交时刻表设计方法
介绍同步换乘系统的内涵与构成要素，给出同步换乘导向下等间隔线路时刻表脉搏发车间隔选择方法及多中心同步换乘网络设计流程，构建面向公交网络同步换乘需求的非等间隔线路时刻表设计优化模型，寻找使网络内同步换乘次数最大的各线路各车次计划发车时刻。
（6）轨道交通与地面公交时刻表协调设计方法
考虑到地面公交与轨道交通的换乘需求，提出基于协同调度的公交线路（非接运公交线路）时间控制点时刻表设计问题。以区段松弛时间为决策变量，构建考虑公交运行随机性、驾驶员恢复行为和乘客换乘行为的鲁棒优化模型，旨在减小公交车辆实际运行与时刻表的偏差以及地面公交与轨道交通的换乘等待时间。结合蒙特卡罗仿真，利用分支定界法求解模型。
基于给定的轨道交通运行计划，提出考虑换乘乘客排队过程的接运公交时刻表设计问题。建立基于协同调度的接运公交时刻表设计优化模型寻找可有效减少乘客换乘等待时间、降低公交企业运营成本的服务于轨道交通的接运公交发车计划。以各车次计划发车时刻为决策变量构建混合整数规划模型，利用嵌入枚举过程的遗传算法进行求解。
（7）面向首末班换乘需求的运行计划协调优化方法
研究与首班列车具有换乘关系的车次的识别方法，构建考虑换乘关系重要度的轨道交通首班列车运行计划优化模型，利用分支定界法求解模型，寻找使轨道交通网络内首班列车乘客换乘等待时间最小的各线路计划发车时刻。
明确提出轨道交通末班列车运行计划优化目标与调整策略，以末班列车计划发车时刻、计划运行时间和计划停靠时间为决策变量，构建优化模型旨在通过微调优化现状末班列车运行计划降低换乘失败的换乘关系所占比例，采用分支定界法求解模型。
基于优化后的轨道交通末班列车运行计划，研究如何进一步协调优化地面公交深夜时段公交车辆运行计划，以最小的调整幅度最大限度地减少地面公交与轨道交通间换乘失败的情况。以深夜时段公交车辆计划发车时刻、计划运行时间为决策变量构建数学模型，利用分支定界法进行求解。
（8）多模式公共交通运行控制策略
总结公共交通常态运行过程常用的运行控制策略，重点分析越站控制策略，考虑车辆运行随机性建立非客流高峰期公交车辆越站控制方案生成模型，并设计包含蒙特卡罗仿真的遗传算法进行求解，同时给出客流高峰期综合考虑车辆运行随机性和车载能力约束的公交车辆越站控制方案生成方法。
多模式公共交通网络内，面向协同调度的运行计划协调优化方法的研究对象空间维度上涉及三类换乘关系：地面公交内部换乘关系、地面公交与轨道交通间换乘关系和轨道交通内部换乘关系；时间维度上涉及两类换乘问题：非末班车次间的换乘问题和涉及末班车次的换乘问题；时空维度交叉后即形成六类换乘问题。
表1-1梳理了本书研究内容所涉及的换乘关系及其优化目标。
表1-1 研究内容所涉及的换乘关系及其优化目标
注：a.深夜时段公交车辆内部换乘需求较小，故本书未探讨公交内部换乘失败问题；
b.轨道交通发车频率（尤其是高客流高峰期），换乘等待时长往往在乘客可容忍范围之内，故本书仅讨论较为特殊的轨道交通首班列车换乘问题。
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