作为我国基层交通运输系统的重要组成部分,陆岛水上客运系统为我国海岸线群岛的经济产业发展起到了运输保障性作用。近年来,随着“海岛游”产业的旺盛发展,各陆岛水上客运系统面临着运营模式粗放,运营成本居高不下,运营效益不高的问题。本文主要对长海县陆岛水上客运船舶航线进行优化研究,以期为长海县陆岛水上客运系统降低运行成本,提高运行效益提供相应借鉴。首先,本文在总结国内外研究现状的基础上,提出了结合长海县实际情况的研究技术路线;其次,通过对陆岛水上客运系统的概念阐述和特征分析,结合长山群岛地理分布和通航情况,分析了长海县陆岛水上客运系统布局和海陆港口、开通航线和船舶现状,得出了影响其运营效益的四方面问题;随后,以需求覆盖、质量优先和系统经济为主要原则,结合直达航线和循环航线成本和营业额计算所得的净利润最大为优化目标,建立了船舶航线优化混合整数规划模型;针对问题的特点,设计了以变长整数编码为方案基础的混合模拟退火算法,并以第三季度数据进行优化计算,结果相比现有方案优化了 27.18%的净利润,验证了模型和算法的有效性。此外,通过对不同季度客船实载率和营运效益进行求解,发现各季度间客流的弹性变化特点,并进行合理的航线调整和船舶调度;对各季度客流量进行灵敏度分析,发现了系统现有船舶航线规模在应对客流变化时具有不同效果,目前的系统船舶航线规模基本能够适用于客流量±20%带来的客运需求。