近年来,随着城市化进程的发展,国家经济快速发展,城市居民的生活水平不断提升。但随着城市规模扩大,城市人口逐年增加,也给城市建设带来了许多新的问题和挑战。比如,大量的城市人口流动给城市交通系统带来了极大的压力,造成了一系列交通问题和环境问题。与此同时,随着城市的夜生活越来越丰富多彩,城市居民的夜间出行需求日益增加,但是大多城市目前尚未规划夜间的公共交通系统。城市建设,交通先行。交通是城市发展的命脉,解决上述城市问题刻不容缓。加快建设优质的城市公共交通系统,鼓励城市居民乘坐公共交通是缓解城市交通压力、减轻城市环境污染、满足城市居民出行需求的最有效措施,也是建设“智慧城市”的必由之路。因此,关于城市公交网络规划的研究也受到越来越多的重视和关注。城市人口流动模式是城市公交网络规划的重要参考依据。以往,主要通过问卷调查的方式了解城市居民出行特征,分析城市人口的流动模式,研究者再根据经验设计设计城市公交网络。如今,随着无线通信技术的广泛应用,出租车通常会配备GPS（Global Position System）设备。出租车GPS轨迹数据为我们提供了城市居民出行的时空信息。在本文中,我们尝试利用出租车GPS轨迹数据规划城市夜间公交网络。具体来说,我们提出了一个三阶段的框架来解决城市公交网络规划问题:1)我们用相同大小的网格对研究区域进行了划分,并提出了一种算法确定候选公交站点。该算法基于统计分析,根据出租车乘客上下车记录确定候选公交站点。2)通过分析候选公交站点之间的乘客流动,得到候选站点间的人口流动矩阵和时间矩阵。然后基于生物启发式算法自动生成一条双向公交路线。最后,在此基础上进一步生成多条公交路线并形成公交网络。3)对生成路线各个站点间的乘客流动进行分析,我们提出了一种策略来确定公交路线的时刻表以及建议公交车的容量。最后,为了验证我们所提出方法的有效性,我们在一个超过340万次乘客递送记录的纽约市出租车GPS轨迹数据集上进行了广泛的模拟研究,证明了无论是在公交车候选站点选择方面,还是在公交路线服务人数方面,本文所提出的方法都优于传统的方法。