随着城市化进程和信息化、科技化的快速发展,“绿色交通、公交优先”等理念不断深化。纵观我国各大城市,城市公共交通服务水平仍然处在较低水平,这一问题也越来越受到人们的关注,方便、舒适、快捷、票价成本等成为了人们出行时着重考虑的因素。在现有公共交通体系下,大力发展以居民出行需求为导向的多元化、个性化、服务化的交通出行方式已经成为城市交通发展的必然趋势。本文通过对当前城市辅助公共交通体系的介绍和分析,尤其是对当下诸多城市开通的定制公交的分析,提出了想法新颖的预约公交出行理论,并对其进行了深入研究。首先,论文对预约公交的概念和组成要素进行了系统的梳理,对影响预约公交正常运行的因素进行了全面的分析,总结阐述了预约公交出行模式的优势。在此基础上,给出了预约公交系统的整体构想,分析了系统的各部分组成,明确了预约公交系统工作的流程。然后,根据预约公交的特性以及产生的乘客预约出行需求,研究并确定了预约公交线路生成的一般方法,主要包括预约公交出行需求数据的分析、停靠站点确定、构建路线生成模型、用A*算法求解最优路径、生成线路初始路径集等。接着对生成的线路初始集进行优化,综合考虑运营成本、乘客出行成本和社会效益,建立了以运营、时间成本线性加权之和最小为目标的线路优化模型,并用粒子群算法进行模型求解。为保证预约公交线路优化的合理性,选取了预约公交线路网评价指标。最后,通过在道路网中随机生成城市居民出行需求,对预约公交实施的可行性以及预约公交线路网生成和优化模型的合理性进行模拟验证。通过本课题的研究,阐明了预约公交出行方式的潜在优点和市场价值,为吸引居民小轿车出行向公共交通出行的转变做出了一定贡献,对促进多元化公共交通服务具有积极而深远的意义。