机动化的迅猛发展导致城市交通拥堵、环境污染等问题愈加严峻。为缓解这些矛盾,公交优先发展政策已成为各城市共识。但随着出行需求的多样化和个性化发展,传统常规公交在吸引小汽车使用者或应对日益增长的多样化出行需求方面效果不佳。互联网技术的发展推动预约出行应运而生,且当出行者需求趋同或发散时,在定制公交和网约车之间具有方式转移的可能性。本文基于出行大数据,探讨定制公交线网规划与线路设计问题,通过出行数据的分析,挖掘潜在的定制公交出行需求,进而提出定制公交线网规划与线路设计方法,对于鼓励公交优先发展、缓解城市交通拥堵、促进城市可持续发展具有重要理论研究价值和实践意义。首先,进行网约车和公交出行需求分析,发现二者在早晚高峰时段,尤其对于通勤出行者具有时空相似性。总结现有定制公交系统存在的不足和应具备特性,为网约车和定制公交服务之间的需求转移提供预期和可行性。结合出行需求分析,总结不同的出行O、D分布情况,并分别根据OD分布不同、出发地目的地性质的不同,对定制公交应用场景进行划分,设计不同场景下的服务模式,包括推荐适用车型、运营时段建议等。其次,基于出行数据,建立定制公交线网规划流程,主要包括出行需求数据处理、区域需求量和距离约束下的基于凝聚式层次聚类的出发地-目的地区域划分、线路需求量和线路长度约束下的待选线路集合生成、线路选择模型构建等四个阶段。采用北京市网约车数据进行前三个阶段的案例分析,基于Arc GIS进行原始数据处理,结合层次聚类法将北京市划分为334个起点区域和369个终点区域。考虑最低需求量约束和最小线路长度约束,筛选出267个起点区域和265个终点区域。将起点区域和终点区域配对生成489条待选线路,构成待选线路集合。进而,基于待选线路集合,以定制公交系统总广义费用为目标函数,综合考虑满载率、线路长度、车辆载客数、配置车辆数等约束条件,构建定制公交线网规划模型。通过MATLAB编程进行求解,计算得到每条线路上定制公交和网约车分别所服务的乘客数量;并对定制公交线网规划方案进行服务水平评价。此外,探讨定制公交车辆类型、网约车固定运营费用、各分享费用权重和不同票价规则等因素对定制公交线网规划方案的影响。基于北京市网约车数据得到的489条待选线路进行案例分析;计算结果表明:(1)在一条线路上同时使用49座和18座两种定制公交车型时,定制公交线网规划方案的性价比最高;仅使用单公交车型时,18座的定制公交车辆最为适用。(2)当决策者以环境污染为首要问题时,定制公交线网规划方案具有最长的线路总长度、服务最多的乘客,兼具最高的服务接受率、最大的站点覆盖率和最低的车辆利用率。相反地,当决策者以运营费用为首要问题时,定制公交线网规划方案具有最短的线路总长度、服务最少的乘客,兼具最低的服务接受率、最低的站点覆盖率和最高的车辆利用率。(3)定制公交线网的服务接受率和站点覆盖率随着网约车固定运营费用的增加而增加;车辆利用率随着网约车固定运营费用的增加而降低。定制公交收费标准对线网评估指标影响不大,其中阶梯票价的效果相对较好。最后,基于DBSCAN聚类算法并结合路网实际情况,获得定制公交待选站点初始位置。然后,基于站点的节点重要度,将待选站点划分为应停靠站点和可停靠站点。进而构建以由出行者时间价值和运营费用组成的最小广义费用为目标函数的定制公交线路优化模型。从北京市定制公交线网规划方案中,挑选出两条典型定制公交线路进行案例分析;结果表明:(1)线路1为城区内出行需求量较高的线路,经模型计算可生成线路具体路径,包含6个上车站点,8个下车站点;其中,上车站点里有3个站点(编号:1、3、5)为应停靠站点。(2)线路2服务于由高端产业服务中心、技术研发中心及其配套设施组成的区域,出行需求量亦较高,所生成线路的下车站点较为集中,含5个上车站点、3个下车站点;其中,上车站点里亦有3个站点(编号:1、4、5)为应停靠站点。