为缓解由机动车数量快速增长、道路的交通流量迅速攀升导致的道路拥堵和乘客出行难的问题,近年来很多城市都在倡导大力发展安全便捷、经济、运量大的公共交通。从智能交通系统的角度出发,发展公共交通的措施应该不仅包括开辟更多的公交线路,还应包括努力提高现有线路的服务水平,其中一个重要因素就是线路与线路之间衔接的问题,也即公交换乘问题。地理信息系统(GIS)具备强大的信息管理和空间分析功能,非常适合为公共交通规划和管理提供技术支持。本文以地理信息系统相关的理论和技术为依托研究公交网络和发生在公交网络上的出行换乘问题。本文的主要研究内容为公交网络模型的建立方法和基于公交网络模型的出行换乘研究两部分。首先分析了公交网络与传统的具备几何形态的网络(如道路网络)相比所特有的性质；然后研究了如何表达和抽象组成公交网络的站点要素和公交线路要素的方法,将公交站点抽象为网络中的结点,并对同名紧邻公交站点进行了归并,将两个相邻站点按公交线路的运行方向连接组成公交网络的基本单元—公交弧段,对弧段和站点进行矢量化,公交线路只记录其属性,通过建立关系模型对结点、弧段和公交线路建立联系；之后,在本文建立的公交网络模型基础上,设计了基于最少换乘次数的出行换乘算法,并以上海为研究区选取部分公交线路和站点对公交网络模型加以实现,并验证了本文中的出行换乘算法。公交网络模型的GIS抽象与表达是本文重点解决的问题。