在新一轮城市公交服务创新升级,新型基础设施加强建设,以及面向效率的城市发展背景下,论文针对常规公交线路运行计划失效的典型问题——公交串车,将车头时距作为主要研究指标,围绕“探析公交车头时距的影响因素及作用关系”和“加强常规公交线路运行稳定性”两个核心问题,结合公交轨迹数据,对公交串车现象的机理特征和控制策略展开探析。首先,针对原始轨迹数据记录重复和点位偏移的问题,采用邻域分析和时序化方法,对原始数据进行剔除、纠偏,并通过挖掘各属性字段之间的内在联系,标记定位点与线路站点的位置关系,添加发车班次、到离站时刻等属性字段,绘制公交运行时空轨迹图,及车头时距、车头时距变异系数的变化曲线和分布图,结果显示高峰时段公交车头时距分布相对非高峰段时段分散,土地利用性质较强的站点车头时距变异系数较大。其次,根据车头时距的定义从站点和区段两个层面推导公交车头时距计算模型,分别从有无车载限制两个角度建立车载乘客不均匀系数、站点乘客滞留率及乘客候车时间与车头时距的关系,据此定性剖析公交串车现象的特征、致因、影响,并基于m209线路轨迹数据运用方差分析和回归分析方法明确发车间隔、额定车载能力、乘客到达率和交通拥挤程度是主要致因因素。基于以上,放宽既有模型在信号交叉口、乘客到达率、区间行驶速度方面的假设,考虑乘客到达率和交通拥挤程度的时空差异,及串车现象下乘客蹬车选择行为变化,从线路边界规则、乘客到达规则、车辆移动规则三个方面改进Nasch模型,建立车载限制条件下的单线路公交运行状态仿真模型,在此模型框架下仿真分析发车间隔等因素对车头时距的影响关系,并根据车头时距变异系数将公交线路运行状况划分为规则、过渡、串车、聚集四个状态。分析发现,串车现象对线路运行效率和乘客候车时间具有负面影响,较大的发车间隔和较小的额定车载限制对公交车头时距稳定性调控具有积极作用。最后,着眼于加强线路运行的稳定性,结合公交串车机理分析结果,针对基于解析模型控制策略和单一控制策略的不足,选择驻站时间和区间行驶速度作为调控因素,在分析既有控制手段的利弊和互补关系的基础上把速度控制作为驻站控制的补充,提出一种基于前向车头时距的二级协调控制策略,并与无控制、驻站控制比较,验证其在加强线路运行稳定性方面的实施效果。