现代社会经济的发展受到城市公交系统的影响，提高城市公交系统运行效率将提高社会经济发展速度并改善发展质量。高效的城市公交系统有赖于科学有效的管理系统，其基础是科学地制定公交规划和实施公交调度。实现科学规划和调度就需要及时、准确、全面地掌握公交出行数据，需要对居民公交出行特征深入了解。随着公交IC卡的推广，在很多大中城市持卡乘客所占比例达到六成以上。公交IC卡在方便乘客出行的同时也存储了大量的数据，而且这些数据全面、更新及时。通过公交IC卡数据挖掘持卡乘客的出行时空信息，将得到最充分的公交客流信息，能够掌握静态公交数据和动态公交数据，这将为科学制定公交规划和公交调度的奠定基础。公交IC卡数据分析的重点是乘客的出行时空信息，包括上车时间、上车站点、下车站点和下车时间。本文在分析公交客流数据特征和公交IC卡数据特征的基础上，提出时间跨度理论和公交衔接理论并阐述了数据分析思路。本文的主要成果如下：（1）通过分析公交数据特征提出时间跨度理论，基于时间跨度理论构建站点跨度矩阵和间隔跨度矩阵用于分析公交IC卡数据。根据站点跨度矩阵和间隔跨度矩阵分析站点数据确定上车站点。（2）通过分析公交数据特征提出公交衔接理论，基于公交衔接理论构建站点间距矩阵和站点约束矩阵用于分析公交IC卡数据。当公交出行存在公交衔接时，根据站点间距矩阵分析站点数据确定下车站点；当公交出行不存在公交衔接时，根据站点约束矩阵分析站点数据确定下车站点。（3）提出刷卡时间差阈值概念用于判断相邻刷卡乘客是否在同一站点上车，并提出刷卡时间差阈值自推法用于确定刷卡时间差阈值。（4）提出可能下车站点互对法用于确定每次公交出行的可能下车站点。（5）提出站点间距阈值概念用于判断同一乘客相邻两次公交出行是否存在公交衔接。