在多元化公共交通的发展背景下,定制公交开始活跃在公众视野并逐渐成为一大研究热点。然而,现阶段的定制公交运营线路多为早晚高峰通勤线路,开行模式单一,服务范围有限,采集的乘客出行需求多为居住地到工作地的通勤需求,忽视了出行需求的差异性。此外,目前定制公交的线网规划更多的是借鉴常规公交,规划方法与自身特征不匹配,大多数运营企业都面临亏损,定制公交普及度不高,难以得到更好的发展。为了进一步扩大定制公交的影响力,促进私人交通方式向公共交通方式转移,有必要对定制公交的乘客出行需求特征和线网规划进行深入的研究。本文结合国内外研究现状和定制公交的实际运营状况,首先分析了定制公交的内涵和特性,明确了定制公交的功能定位和关键服务要素。接着,从乘客出行需求的特性入手,提出乘客出行需求具有差异性,并进一步将乘客出行需求根据乘客类型划分为一般通勤出行需求和多样化出行需求。本文依据乘客出行需求具有出行时间不一、起讫点分散、乘客类型多样化等差异性特征,提出用时空二维聚类的方法处理合乘需求的空间属性和时间属性,合乘站点空间位置的聚类采用改进的K-means算法,出行时间的聚类划分采用层次聚类法。结合定制公交自身特点和出行需求特征,本文提出了相适应的线网规划原则、流程、基本内容和方法。对于比较固定的通勤出行需求,本文选取了比较典型的多出发地-单目的地开行模式进行研究,建立了以线网总成本最小和线网覆盖率最大为优化目标,以上座率、站点数量、车辆容量限制、最晚到达时间为约束条件的线网规划模型,采用蚁群算法求解。对于多样化出行需求,本文在建模时,除了考虑运营企业利润最大、线网覆盖率最大,还将线网总绕行距离最小纳入了目标函数,在约束条件中考虑了出行时间窗约束,在车型选择上,考虑了多车型。在设计蚁群算法时,考虑了出行需求的差异性,可根据乘客出行需求的实际情况,同时得到多种开行模式的定制公交线网。最后,对于固定的通勤需求线网规划模型,设计了以兰州市东方红广场为目的地的算例。对于多样化出行需求线网规划模型,以兰州市安宁区、七里河区、城关区的出行需求为案例。通过对线路规划结果的对比分析,验证了模型及算法的有效性。结果表明:本文提出的考虑出行需求差异下的定制公交线网规划方法能有效地满足乘客差异化的出行需求,为运营企业带来收益,扩大定制公交的影响力,也能为定制公交在实际开通运营中提供一定的理论依据和支持。