进入21世纪,我国的经济水平飞速发展,人均收入情况也节节攀升,城镇化进程也不断加快,人口越来越多的向城镇集中。这种情况下,城市人口的出行范围越来越大,出行的方式更加多样化,导致私家汽车的需求量和持有量迅速膨胀,因此我国现在大多数城市的人口及机动车的数量飞速增长。但是,我国城市道路面积增长速度跟不上人口和机动车的增长步伐,使得城市的交通问题日益突出,如：交通拥堵、交通事故、尾气污染等等。其中,交通拥堵问题已成为阻碍城市的“顽疾”。城市交通拥挤问题的根本解决方法就是优先发展城市公共交通同时改进城市交通结构,优先拓展城市的公共交通能力,逐步提高城市道路资源利用率,进一步实现利用率最大化。本论文通过查阅及分析大量国内外有关于公交出行信息数据的收集、挖掘和应用,公共交通停靠站与道路通行能力的关系,公交停靠站优化方法等方面的研究文献和资料,基于公交IC卡数据构造公交出行链,以公交出行链为研究对象,进行公交出行时空特性分析,提出城市公交系统停靠站布设优化的方法。公交最优停靠站间距的数学模型,再提出站间距修正模型对其进行修正,并在分析各影响因素相互关系的基础上,采用惩罚函数方法求解最优站间距模型。建立了道路通行能力的评估模型,分析了公交停靠站对道路通行能力的影响,结合辽源市公交系统设计了仿真测试方案,以公交线路、停靠站位置及道路情况的基本信息为基础设计了仿真参数,进而进行了公交停靠站对道路通行能力的影响仿真。最后,对仿真结果进行了分析。主要的研究工作如下：第一,采用基于城市公交IC卡系统的出行数据采集方法,提取居民公交出行特征,并对一票制公交IC卡出行过程进行了分析。介绍了国内外IC卡的发展应用以及公交IC卡收费系统,给出了基于IC卡的公交出行数据调查方法,剖析了基于IC卡数据调查方法的优缺点。对IC卡数据平台下的基本出行概念、公交出行数据调查分析、各项出行特征的提取、一票制公交IC卡出行过程进行了深入探讨,并在此基础上给出单一票制下车停靠站及换乘的识别方法。为公交出行链构造及公交出行时空分布特征进行分析奠定基础。第二,基于城市居民出行链构造的分析和研究,对城市路网居民公交出行的时空分布特性进行具体分析。以城市居民公交出行行为为基础,结合基于IC卡系统信息的城市居民出行特征的分析和研究,构造公交出行链。针对公交出行链信息对居民公交出行的时空分布特征进行具体分析,进而为公交设施选址优化以及公交线路调度管理提供必要的数据支持和技术保障。对公交出行时空分布特性的分析主要包括对城市居民公交出行的时间特征以及空间特征研究两个部分,分别针对每一部分所涉及的相关参数计算模型进行构建,并进一步为公交停靠站的优化设置提供可靠的数据支持。第三,建立城市公共交通停靠站布局设计的优化模型来优化公交停靠站的布置问题。首先创建公交最优停靠站间距的数学模型,其目的是在假设的前提条件下使公交乘客的出行总时间达到最短,应用序列无约束极小化技术求解最优站间距；然后根据线路的实际情况,考虑车辆行驶和乘客出行的相关因素对站间距大小的影响,建立站间距修正模型,解出修正值并对最优站间距进行修正,得到符合实际的站间距值。并以辽源市33路公交停靠站为实例进行了模型验证。第四,结合辽源市道路系统和公交系统实例,应用本文建立的公交停靠站布设模型对33路公交线路的停靠站进行布设,确定了各停靠站的具体位置,从而得出各停靠站间的距离、各个停靠站所处的道路环境等基本参数构建仿真环境。结合公交停靠站对道路通行能力影响的评估模型,进行仿真实验,并对仿真结果进行了分析。本论文的研究方法可降低出行数据调查和公交规划过程中数据收集的难度,可丰富城市公共交通规划理论体系,提高城市公交系统的服务水平,促进城市公共交通与其他交通方式的和谐发展,具有较高的理论价值和实际意义。