随着信息通讯技术和交通系统的日益复杂,各大城市普遍面临着交通拥堵的问题,严重影响人们的日常出行和生活,而发现城市交通的潜在问题帮助我们提出新的城市交通规划方案,从而缓解城市交通拥堵现状。出租车和公交车都是城市交通的重要组成部分,是人们出行的重要交通方式。由于现有公交线网的不足,城市居民往往选择乘坐出租车出行。如何优化公交线网已经成为交通系统迫切需要解决的问题。出租车GPS数据蕴含了城市居民连续型时空轨迹信息。通过分析大量的出租车GPS数据,我们能够感知城市道路的交通状态、拥堵状况、热点区域和城市居民的出行状况。根据居民的出行状况,分析现有公交线网的不足,再结合热点区域优化公交线网,就可以尽量满足城市居民的出行需求。本文利用出租车GPS数据分析城市交通状态,从居民公交需求角度考虑进行公交线路的调整和增加。通过与现有公交线路对比,调整后的公交线路达到优化目的。本文主要内容与成果为:1.出租车GPS数据预处理与分析本文将网上开源的深圳市出租车GPS数据进行预处理,并将其与GIS地图匹配,以此来感知城市道路的交通状况。在此基础上,通过聚类算法进行交通小区划分,本文得到乘客出行的OD矩阵、乘客出行时间分布、乘客出行空间分布,并据此提出交通拥堵判断的指标,进行交通拥堵监测、预测乘客出行的热点区域。2.公交用户出行需求预测本文利用出租车GPS数据分析城市居民的出行信息,在分析处理出租车GPS数据时得到了乘客出行的OD矩阵,根据乘客的OD矩阵结合四阶段法对城市交通发生量进行预测。3.公交线网的优化本文提出公交线网的优化目标和评价指标,通过对比现有的公交线网,找出现有公交线网中不合理的线路,并进行调整优化,最后给出评估。