近年来,基于GPS轨迹数据进行数据挖掘等方面的研究得到了许多学者的关注,尤其是针对出租车运营等应用方面的研究。但是目前基于GPS轨迹数据进行公交路线规划的研究还比较少,研究的广度和深度还有所欠缺。现阶段的方法不能够形成一套综合多指标的合理、精确的评价体系,且在公交路线规划方面,与实际情况的结合不够密切,现实情况中的约束条件不够完善。因此如何利用GPS轨迹数据对公交站点、公共交通路线进行规划与设计,成为本文的研究重点。针对实际情况与现有研究的不足,本文主要开展了以下几个方面的研究:(1)提出了基于中心点距离的公交站点选取算法,在聚类的基础上对簇进行优化并选取站点;然后采用熵权法和TOPSIS法对公交站点体系从多个指标进行综合评价。(2)给定起点、终点、候选站点、公共汽车容量等限制条件,解决了选取搭载乘客数目最多的路线这一问题:首先提出了路径搜索树构造算法,选出可达的路线;其次提出单条路线的搭载人数公式,基于该公式进行路线选取。(3)在上述两方面的算法完成后,本文提出了基于改进R树的轨迹查询算法。该算法考虑了时间因素,并从降低节点间重复率这点考虑,来达成对轨迹点进行快速查询的目的。