公交时刻表是公交企业和寻求可靠公交服务的乘客之间最重要的桥梁,不合适或不准确的时刻表不但会困扰乘客,还导致人们对于公共交通的整体印象变坏。现实中,公交企业仅仅采用“两头卡点”的时刻表执行策略,忽视了公交车辆在中间站点的运行效率低下,站间稳定性差的现象。如果不加以控制,那么随着公共交通效率和服务水平的下降,公共交通客流将会流失。智能交通技术的发展,车载GPS设备的普遍应用,公交GPS数据详细记录各个班次车辆到达各个站点的准确时间,为研究公交车辆在线路中间的运行特性研究提供了技术支持和数据支撑。然而传统的公交车辆运行研究,主要侧重于研究运行时间的影响因素以及预测到站时间,并没有有效发现并解决公共交通运行中所存在的问题。因此,本文基于大量的公交GPS数据,从公交车辆的运行特性着手,分析时刻表的执行情况。根据所发现的问题,提出了设定关键站点,通过控制关键站点的载客量优化发车间隔,研究站间运行时间分布规律,来提高车辆站间运行的稳定性,具体来说,本文的研究工作主要有以下几个方面：(1)基于公交GPS数据,得到真实反映公交车辆运行现状的时空分布图,并详细分析了公交车辆运行时间的组成,以及受时段和车辆影响的运行状态对比,同时分析了站间运行时间与停站时间的组成关系。(2)为了优化时刻表,提高公交车辆站间运行的稳定性,基于数据分析,定义了关键站点,并设计了寻找关键站点的方法和基于控制关键站点的发车间隔算法。(3)为了保证真实反映运行时间的分布规律,筛选出了站间运行时间,然后以正态分布等五种概率分布为手段,以拟合度等为评价指标,获得描述站间运行时间规律的最佳分布。(4)将基于控制关键站点的发车间隔算法和描述站间运行时间稳定区间的分布规律应用于时刻表优化,得到在站间运行更加稳定可靠的时刻表。