公共交通是城市经济和社会发展的重要基础服务,公共交通对城市发展至关重要,直接关系到城市经济与居民生活,对城市经济起着先导行和全局性重要作用,并且公共交通能够有效缓解城市当下交通拥堵问题,显著改善城市人民居住环境,减少车辆尾气排放。针对公交配置资源不合理,公交路线规划不科学,公交线路效益较低问题上,应当科学的评估公交资源相关问题,保证出行者出行获取便利的同时,能够给城市经济社会发展带来提升。现代的信息化时代,各种交通检测装置的应用,产生海量的交通数据,合理的去开发利用相关的交通数据资源。传统的交通运营优化依靠人工的经验进行相关的调整,但是往往不够科学合理,不一定能够有效快速分析出相关存在的问题。本论文首先从目前路面公共交通配置情况,以数据驱动为前提,以交通IC卡数据和车载GPS为基础,结合机器学习算法进行数据整理分析,利用时间和出行起讫点为标签,筛选出有效的公交出行数据,并得出指定路线的公交OD客流量。其次,分析公交线路中不同站点不同时间段出行客流量,对数据站点中的起讫点进行客流推算,得出公交出行者的出行时间规律与出行站点聚集规律,通过固定的出行时间与出行地点的站点周边用地性质可以结合出行者的出行意图进行相关分析,得出出行人群的出行规律变化,包括出行高峰期,出行中工作日与非工作日差别。得出上述出行特征后,结合公交线路的部分站点进行客流分析,目的为了可以科学化的进行公交站点客流预测,基于机器学习中神经网络算法与公交站点附近土地性质构建的预测模型算法能够较为准确的计算对应时间段不同工作的时间下站点流量。基于上述的公交出行特征分析与站点客流预测,再进行后续的公交运营效能评估,合理分析公共交通资源利用和公交乘客出行的出行时间,通过分析得出居民城区分布规律,深入研究公交效能评价体系。结合公交系统中公交准点率和基于GPS数据的车辆自身的排放指标进行评估,通过青岛城市的公交调查与分析,综合青岛公交路线出行流量等数据,合理的为城市公交效能制定科学的评价方法,为公交效能评价体系研究开展提供重要的参考意义。