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随着社会经济的发展，城市化进程的加快，车辆保有量的持续增长，加之交通基础设施建设滞后及道路管理中存在的诸多问题，城市交通供需矛盾日益加剧，交通拥堵日益严重，优先发展先进城市公共交通(APTS)成为解决交通问题的行之有效的途径。实时准确的公交到站时间预测不仅能为出行者提供出行选择，缓解乘客焦虑情绪，提高乘车满意度，还能为相关部门科学管理、合理调度提供参考。而交通流的复杂性及交通状况变化的不可预知性给公交到站时间预测带来相当大的困难，因此，结合先进的信息采集和通信手段，研究实时精确的公交车辆到站时间预测方法在理论和实际工程应用中都非常有意义。本文结合公共交通出行信息服务系统对公交到站时间预测的实际需求，进行了公交到站时间预测方法的研究，提出了一种基于实时路况并考虑站点延迟的预测方法，在此基础上，设计并实现了基于实时路况的公交到站时间预测系统。本文取得的主要成果如下：1) 本文在研究公交车辆到达时间预测模型和相关技术的基础上，提出了将模型根据车辆运行的不同状态进行分散化的预测方法，即分为路段运行时间和站点延迟时间两部分；并对每部分的主要影响因素进行分析；对公交车GPS数据进行分析并提出了预处理方法。2) 根据公交车行驶过程中定期记录的车辆位置，方向和速度信息，应用地图匹配、信息融合等相关的计算模型和算法进行处理，使公交车位置数据和城市道路在时间和空间上关联起来，最终得到公交车所经过道路的车辆行驶速度以及道路的行车旅行时间等交通路况信息。针对公交车辆GPS稀疏问题，提出了时间相关性的方法对缺失信息进行填补。3) 在做了充分的公交站点调研基础之上，本文对影响公交车站延迟时间的各种因素进行了分析，并总结其分布规律，设计了站点延迟时间计算模型。4) 设计并实现了公交到站时间预测系统，并用北京市三条典型线路的公交车作为研究实例利用设计的模型对公交车到站时间进行预测，并和实际运行状况进行对比分析，验证了这些方法具有较高的正确性和可靠性。