智慧交通在智慧城市的建设中发挥了重要作用,通过对历史公交数据进行分析与挖掘并对未来一段时间内的公交客流量进行预测,能够帮助城市管理者对公交线路的安排做出更好的规划与决策,同时也能为市民提供更好的出行环境。张量作为矩阵在高阶上的推广,其特征分解理论在各个应用领域发挥了重要的作用。目前关于张量的特征分解理论的研究仅限于张量的单模乘上。通过对单模乘与多模乘的转换关系进行研究,将张量单模乘特征分解推广到了多模乘的特征分解,同时在经典的转移张量和对称张量的基础上,分别提出了多元转移张量与多模对称张量,研究了它们的多模乘z-特征分解问题,讨论了多元转移张量的主特征值与主特征张量的存在性与唯一性,给出了多模对称张量在多模乘下的z-特征分解与经典的超对称张量在单模乘下z-特征分解的转换关系。基于多元转移张量的z-特征分解可应用于公交客流量的预测中。将公交客流量随时间的变化离散化成一个状态转移图,同时考虑了具体时间因素的影响与线路之间的相互影响,构建了一个三元转移张量模型。此外,为了考虑天气因素与假期因素对公交客流量的影响,对该三元转移张量模型进行了扩展,增加了两个阶分别表示天气和时间。通过对三元转移张量进行特征分解,可以得到相应的特征张量,该特征张量表示的是该多元马尔科夫链的稳态分布,利用该特征张量可以对未来一段时间内的公交客流量进行预测。