随着机动车保有量的不断增加,交通拥堵已成为各个城市面临的严峻问题。优先发展公共交通、提升道路资源利用率,是缓解城市交通拥堵的有效方法之一。公交系统以其大运量、低能耗、高效率的特点在城市综合交通系统中占有极其重要的地位。然而,公交车延误、不准时现象极大地影响了居民的出行效率。准确预测公交服务时间从而提高公交服务水平成为提高公交车出行吸引力的关键因素。本文立足于公交站点服务时间,以实地调研及动力学理论建模为主要技术手段,揭示车内乘客个体特征、行为特征和运动规律,构建可应用于实际公交站点及公交车内部优化设计的乘客上下车领域模型,力求实现有关乘客上下车时间的准确预测以及公交服务效率的优化。本文主要研究内容概括如下:（1）乘客上下车时间分析与预测。通过设计合理有效的调研方案,对乘客上下车时间及车内乘客分布进行深入研究。调研发现,车内站立乘客的位置选择不仅与车内位置及设施吸引程度有关,同时也受周围乘客密度分布的影响。此外公交车内乘客密度分布是导致乘客平均上车时间难以准确预测的主要原因之一。通过对实际数据分析得知乘客上车时间变化趋势与BPR函数（Bureau of Public Roads,1964）相吻合,为此本文利用BPR函数对实际数据进行拟合,得到能够有效揭示乘客平均上车时间与车内乘客密度之间定量关系的函数公式,数据分析表明该公式拟合优度R~2为0.8475,因此校准的BPR函数可以准确的预测乘客平均上车时间。（2）构建乘客上下车运动领域模型。在深入分析车内乘客分布及运动的基础上,为更好的展现车内乘客的移动偏好,一方面,利用静态场表现公交车内不同位置对乘客的吸引力;另一方面为克服传统行人流模型动态场中行人跟随运动的局限,创新性的将乘客间的排斥力引入动态场,结合实际数据及元胞自动机模型的基本属性,抽象出合理的模拟参数和演化规则,在将动态场与静态场有效耦合的基础上提出能够准确复现乘客上下车行为的领域模型。经过多次模拟并结合数据辨识确定了模型的最优参数,之后再次利用实际数据对辨识后的模型进行验证,最终证明了模型的可靠性与实用性。（3）乘客上下车影响因素仿真研究。基于上述所建动态演化仿真模型,从站台规模、乘客车内分布及公交内部结构等方面对乘客上下车效率进行数值模拟。仿真结果表明,站台规模、公交车内乘客分布、车内座位布局均会对乘客上下车效率产生显著影响。基于此,提出公交车内部结构布局优化方案和站台诱导管控策略,并通过辨识的仿真模型对公交车在站点处的服务水平进行评估,结果表明,所提策略可显著提升公交站点运营效率。