目前,国内主要的通勤交通方式是传统公共交通、出租车及私家车。传统公共交通出行费用低,但出行时间长,出行体验较差。出租车和私家车则出行时间短,出行体验良好,但出行费用较高。传统公共交通和出租车/私家车是较“极端”的两类通勤交通方式,定制公交则是一种“较经济、较舒适”的交通方式,在一定程度上提高了公共交通的服务质量。但现在已运行的定制公交线路制定和运营多是以经验为主,没有可靠的理论支撑。因此本文在国内外定制公交研究基础上对定制公交的线路生成和运营优化进行了理论研究,并用实例对研究结果进行了验证。文章首先从定制公交的特性和内涵入手,分析了定制公交系统的关键要素。随后,提出了乘客出行起点终点均固定、起点不固定终点固定、起点固定终点不固定三种情况下车辆的运行机制,并针对不同运行机制建立了线路规划和运营优化模型。(1)起点终点均固定情况:建立了以车辆收益最大、乘客候车时间最小为优化目标的优化模型,探讨车辆最优发车条件,利用北京的网约车数据对模型进行试算。(2)起点不固定终点固定情况:将乘客出行起点所在区域划分为若干个起点小区进行研究,建立了以车辆运行距离最短、乘客候车时间最短、乘客在车时间最短、车辆收益最大为优化目标的优化模型来研究车辆在起点区域的运行线路,利用成都的网约车数据对模型进行试算。(3)起点固定终点不固定情况:建立了以车辆收益最大、乘客候车时间最小为优化目标的优化模型探讨车辆最优发车条件;将乘客出行终点所在区域划分为若干个终点小区进行研究,建立以车辆运行距离最短、乘客在车时间最短为优化目标的优化模型来研究车辆在终点区域的运行线路。利用成都的网约车数据对模型进行试算。最后对求解结果进行分析,发现对比传统公共交通,定制公交能在小幅度增加出行费用的基础上较大程度减少出行时间;对比出租车/私家车,定制公交能在小幅度增加出行时间的基础上较大程度降低出行费用。文章的研究能为实时响应定制公交的线路规划和运营优化的研究奠定一定的基础,也能为定制公交在实际运行中提供一定的理论依据与支持。