עם זאת, מערכת התחבורה הציבורית בגוש דן (בדומה למערכת התחבורה במרבית חלקי הארץ) סבלה מבעיות רבות. ראשית, לאורך עשורים לא נעשה תכנון מערכתי של התחבורה הציבורית במטרופולין תל אביב, והשינויים בתחבורה הציבורית נעשו בשיטה של "טלאי על טלאי". כלומר ברגע שנבנתה שכונה חדשה קו אוטובוס הוארך לאותה השכונה גם במחיר של הארכת מסלול הקו והפיכתו של הקו למפותל יותר. בנוסף, בעיה שרלוונטית בעיקר לקווים במעגל השלישי שלא הושפעו מהרפורמה שהאוטובוסים המשיכו להתרכז באותם הצירים שהיו קיימים בשנות החמישים, אף על פי שבמהלך השנים נבנו צירים מהירים ויעילים יותר. בכך נוצר מצב שבו צירים ותיקים כמו ציר ז'בוטינסקי זכו בשירות עודף, בעוד צירים אחרים כמו דרך השלום-אלוף שדה ושכונות חדשות זכו בשירות חסר או לא יעיל.
דוגמה קיצונית זה קו 83, המופעל על ידי "אגד", מדגימה את תחלואי המערכת הישנה. קו זה פעל עד שנות השבעים בין תחנה מרכזית ישנה בתל אביב לשכונת רמות ים בדרום בת ים. בשנות השמונים הוארך הקו לשכונת נווה חוף בראשון לציון. בשנות התשעים, כאשר נבנו שכונות מערב ראשון לציון, הקו הוארך לתחנה המרכזית הישנה של ראשון לציון, ומאוחר יותר לשיכון גורדון שבקצה המזרחי של העיר. עם סגירתה של התחנה המרכזית הישנה של תל אביב בשנת 2009 הוארך הקו עד מסוף 2000 בתל אביב. בכך הפך הקו לאחד הקווים העירוניים הארוכים בישראל, כאשר אורכו המצטבר של המסלול שלו הוא כ-29 ק"מ שלאורכו ממוקמות 79 תחנות.
בעיות אלה, כמו גם תהליכי הפרוור ותכנון מוטה הרכב הפרטי הביאו לירידה באטרקטיביות של השימוש בתחבורה הציבורית, והעדפת הרכב הפרטי שנחשב יעיל יותר למרות העלויות הגבוהות באחזקתו ובעיות חנייה וגודש התנועה המתגברים. כך בין השנים 1994 ל-2008 ירדה כמות הנוסעים בתחבורה הציבורית בגוש דן ב-25%. לאור הנתונים הללו, התגבשה בקרב מקבלי ההחלטות התובנה שיש צורך בשינוי המצב. על רקע זה הוחל בתכנון רפורמה מערכתית שתייעל את התחבורה הציבורית במטרופולין תל אביב.
תכנון הרפורמה והעיכובים בביצועה.
ההחלטה העקרונית אודות הרפורמה התקבלה במשרד התחבורה כבר בשנת 2000. המשימה של תכנון הרפורמה הוטלה על מינהל התחבורה הציבורית בחברת נתיבי איילון. כחלק מתכנון הרפורמה התבצע בשנים 2002 ו-2003 סקר מקיף המתבסס על מדגם של 50% מכלל הנסיעות האוטובוס היומיות. במסגרת הסקר הועברו 300,000 שאלונים ונקבצו נתונים אודות מוצא ויעד הנוסעים, מספרי הנוסעים העולים ויורדים בתחנות, זמני הנסיעה, מעברים ואמצעי תשלום. לאחר מכן, עובדו הממצאים למספר חלופות אפשריות, ומתוכן נבחרה החלופה בעלת אחוז המעברים הפוטנציאלי הנמוך יותר. הממצאים המלאים והמקיפים פורסמו בדצמבר 2004.
על סמך התוכנית המקורית יצאה לדרך באפריל 2006 הרפורמה בתחבורה הציבורית העירונית בפתח תקווה וראש העין. במסגרת הרפורמה החליפה חברת "קווים" את חברת "דן" כמפעילת הקווים הללו. עם זאת, שלא כמו ב-2003, שבה הוחלף המפעיל אך הוא ירש את המערכת כמו שהיא, ההחלפה לוותה בשינויים משמעותיים במסלולי הקווים. בקווים רבים אף שונה מספר קו למספר דו-ספרתי על מנת שהספרה הראשונה תייצג את היעד של הקו (למשל קווי דרום העיר מוספרו כ-2X, קווי עמישב והדר גנים כ-9X וכדומה). התוכנית הבטיחה הגברת תדירות, מסלולים מהירים ועדכניים יותר והורדת מחיר הנסיעה. ברם, למעט הורדת מחיר הנסיעה ביצוע שאר ההבטחות נשאר נושא שנוי במחלוקת. כניסת חברת "קווים" לוותה בחבלי לידה קשים, תוך שהופנו כלפיה תלונות רבות מצד התושבים על אי עמידה בלוחות הזמנים, איחורים וצפיפות קשה. תלמיד התיכון אלירן היקרי, אף ניסה לארגן באוקטובר 2006 חרם צרכנים נגד חברת "קווים", מהלך שזכה לחשיפה רבה, בין השאר בתקשורת הארצית. אף על פי שבהמשך עלתה אמינות השירות בעיר, ואף נעשו שיפורים כגון הארכת שעות פעילות, הגברת תדירות וקווים חדשים, הניסיון בפתח תקווה לא הוכתר בהצלחה.
הניסיון המר עם הרפורמה בפתח תקווה, יחד עם הבחירות המתקרבות לרשויות המקומיות ולכנסת דחו את יישום התוכנית. בינתיים התיישנו נתוני הסקר מהשנים 2002 ו-2003, ולכן נערך סקר עדכון בהיקף מצומצם יותר במהלך שנת 2008. רק לאחר הבחירות של 2009 וכינונה של הממשלה החדשה, ניתן אור ירוק לקדם את הרפורמה. במהלך השנים 2009 ו-2010 החל תהליך שיתוף ציבור על ידי חברת "נתיבי איילון" וחברת יחסי ציבור חיצונית שנשכרה לנושא ("קשרי קהילה"). שיתוף הציבור כלל פגישה עם נציגי השכונות ורבעים, עיריות וגורמים אחרים. זאת לקראת הפעימה הראשונה שנקבעה לאוגוסט 2010.
עקרונות הרפורמה.
האתגר שעמד בפני מתכנני הרפורמה התבטא בעובדה שהמערכת התחבורתית בגוש דן הייתה מיושנת ונעדרת עקרונות תכנון. באזור פעלו אמנם מספר גדול של קווים שנתנו כיסוי טוב למרבית השכונות (אם כי כאמור לשכונות החדשות יותר הכיסוי היה יעיל הרבה פחות) אך מרבית הקווים היו מפותלים, מכיוון שעירבו שירות מטרופוליני ומקומי. כתוצאה מחוסר הפרדה זו נגרמו מפגעי רעש וזיהום לתושבי שכונות, בעיקר עקב כניסת אוטובוסים המיועדים לשרת צירים ראשיים (כגון אוטובוסים מפרקיים) לתוככי רחובות צרים של השכונות. מרבית הקווים גם פעלו בתדירות לא מספקת, מה שגרם לצפיפות גבוהה באוטובוסים, אפילו מעבר לשעות העומס המקובלות. בנוסף היו מקרים רבים של א-סימטריה במסלול (כלומר מעבר ברחובות שונים בכל אחד מכיווני הנסיעה, גם כאשר לא היה בכך אילוץ תחבורתי) וחלופות שבלבלו את הלקוח המזדמן שאינו בקיא במסלולי הקווים. גם מבחינת תעריפי הנסיעה הייתה אי בהירות כאשר באותו אזור, ואף באותו מקטע נסיעה היו מחירים שונים (כך בפתח תקווה החל מ-2006 מחירי הנסיעה בקווי "דן" היו יקרים הרבה יותר מאשר ב"קווים" כתוצאה מהמכרז שבו זכתה החברה והכתיב לה מחיר נמוך יותר). הרפורמה התמקדה בעיקר בטיפול בבעיות אלה. להלן העקרונות המרכזיים של הרפורמה:
ביצוע הרפורמה.
הפעימה הראשונה.
ב-23 באוגוסט 2010 התבצע השלב הראשון בארגון מחדש. שלב זה כלל 10% מסך הקווים בגוש המרכזי (תל אביב והמעטפת הפנימית שסובבת אותה). במסגרת הפעימה נוספו 6 קווים חדשים ובוטל קו 113. גולת הכותרת של הפעימה הייתה יצירת "קו המזלג" הראשון שהתבסס על קו 25 הקיים (בת ים – אוניברסיטת תל אביב), כאשר לקו זה נוסף קו 125 ממזרח בת ים לסמינר לוינסקי בתל אביב שמסלולו ביפו ומרכז תל אביב חופף לחלוטין את זה של קו 25, והדבר יצר תדירות גבוהה (5 דקות ברוב שעות היום) על הציר. בנוסף התבצעו שינויי מסלול בין קו 25 לקו 18; קווים 6 ו-10, תוגברו. שני קווי אוטובוס שכונתיים חדשים נוספו: קו 37 וקו 58 וכן בוצעו שינויים קלים נוספים. השינויים השפיעו בעיקר על בת ים וצפון תל אביב אך מרבית הנוסעים במטרופולין לא הרגישו בשינויים. למרות זאת היו תלונות, בעיקר של קשישים המתגוררים באזור שכונת פלורנטין על ניתוק מבית החולים איכילוב ותלונות של הסטודנטים באוניברסיטת תל אביב על צמצום התדירות של קו 25. ועדיין פעימה זו הייתה מעין פיילוט לקראת הפעימה הגדולה שעתידה להתבצע בקיץ 2011 ולשנות באופן רדיקלי את תנועת האוטובוסים בתל אביב.
הפעימה השנייה.
השלב המרכזי של הארגון מחדש יצא לדרך ב-1 ביולי 2011. השינוי כלל את כל הקווים (שלא השתנו בפעימה הראשונה) שמשרתים את הגוש המרכזי (הכולל את תל אביב, בת ים, חולון, אזור, גבעתיים, רמת גן, ובני ברק,). הקווים שיוצאים מתל אביב לטבעת התיכונה של המטרופולין (כגון ראשון לציון פתח תקווה, ובקעת אונו) והקווים הפנימיים הפועלים בתוך בני ברק כמעט ולא השתנו. השינוי לווה בהסברה מאסיבית באמצעות קמפיין פרסומי בכיכובו של דב נבון, בהצבתם של יותר מאלפיים דיילים בתחנות האוטובוס ובתוך האוטובוסים עצמם בימים שלפני ואחרי השינוי ובהקמת אתר מיוחד של משרד התחבורה שהוקם על מנת להסביר את השינויים
במסגרת השינוי בוטלו קווים עירוניים מרכזיים שהיו קיימים עוד משנות החמישים. בין הקווים הבולטים שבוטלו: קו 46 שחיבר בין תחנה מרכזית תל אביב לרח' יפת ביפו ובת ים; קו 27 שחיבר את התחנה המרכזית לאוניברסיטת תל אביב ושכונת רמת אביב; קווים 20 ו-21 שחיברו את לב תל אביב עם שכונות עבר הירקון; קו 35 שחיבר את דרום מזרח תל אביב ושכונת רמת השקמה ברמת גן לבית חולים שיבא ומחנה תל השומר; קו 30 שחיבר את מרכז תל אביב עם שכונות רמת חן ונווה יהושע ברמת גן; וקו 64 שחיבר בן מרכז תל אביב לבר-אילן ותל השומר. קווים נוספים שינו את מסלולם. כך למשל קו 26 שינה לחלוטין את מסלולו בתל אביב ובבת ים, קו 13 הפך להיות קו מקומי של רובע צפון מערב בתל אביב, וקו 60 שהוסט לגבעתיים במקום דרך מרכז רמת גן. שינויים מתונים יותר כללו למשל הארכת מסלול קו 52 לקריית עתידים, הארכת מסלול קו 57 למסוף וינטר ותיקון מסלולים א-סימטריים כגון במקרה של קו 5.
במקום הקווים שבוטלו הופעלו קווים חדשים שאמורים לפצות על הקווים שבוטלו. כך למשל קו 240 חיבר בין בת ים לבני ברק, ופיצה על השינוי במסלול קו 42 וביטול קו 54. קווים אחרים הופעלו במסלול חדש לגמרי. כאלה היו למשל קו 11 שנוסע ממסוף כרמלית למסוף רדינג תוך שהוא עוקף את מרכז העיר ועובר דרך רחובות כגון דרך בן צבי, דרך משה דיין ומתחם הבורסה; וקו 33 המחבר בין דרום רמת גן לאוניברסיטת תל אביב ומסוף רדינג, תוך מעבר בצירים ראשיים כגון רחוב הרא"ה ובן-גוריון ברמת גן ורחוב פנחס רוזן בתל אביב. בנוסף, הוחלפו מספר קווים בין "דן" ו"אגד". כך למשל קו 89 עבר מ"אגד" ל"דן" ופוצל לשלושה קווי "מזלג" (89, 189, 289) תוך שינוי מסלול. לעומת זאת הקווים 26 ו-143 עברו מ"דן" ל"אגד", וגם כאן שונו המסלולים במידה ניכרת.