随着交通拥挤问题的日益严重,大力发展公共交通已经成为解决城市交通问题的主要措施之一。但是,面对迅速发展和不断更新的城市公共交通网络,如何通过一种快捷、方便、直观的方式为乘客找到一种合理的出行方案,并为乘客提供尽可能多的出行信息,是城市公共交通乘客信息服务系统建设的重要课题。本文在总结分析国内外相关研究成果的基础上,围绕公交出行方案及相关算法进行了如下研究:首先,对城市公共交通系统构成进行了研究。分析了常规公交、轨道交通、快速公交三种公共交通方式的特点并进行比较。在此基础上,分析了城市综合公共交通网络的数学模型和拓扑结构。其次,对公交出行广义费用进行了研究。分析了影响乘客出行方式选择的各种因素,包括:时间因素、经济因素、换乘因素、舒适性因素。在此基础上提出了公交出行广义费用模型和公交出行决策模型。第三,对路径选择算法进行了研究。在研究已有算法的基础上,分析了蚁群算法的基本原理,并通过实验的方式研究该算法初始化和相关参数的设置。之后提出了利用蚁群算法搜索公交出行方案的方法,并结合具体的算例进行分析。最后,结合以上研究设计城市公交出行查询系统,并实际生成给定站点间的出行方案,验证了研究的可行性。