随着城市的发展，交通拥堵成为其发展的极大难题。公交系统是城市公共交通的主体。近年来，随着复杂网络研究的突破性进展，越来越多的研究者将复杂网络理论应用于公交网络，但是很少有研究者考虑到公交网络的时间和空间特性，也极少有结合复杂网络控制理论的公交网络研究。　　针对以上问题，本文应用复杂网络理论，充分考虑其时间和空间特性，结合统计学知识对公交网络进行了优化和控制方面的研究分析。主要完成了以下几个方面的工作：　　（1）基于空间点模式分析方法和空间分层抽样理论，本文设计了一个基于网格的空间分层抽样方案，为大型复杂网络寻求一种简化研究方法。文中收集了武汉市3350个公交站点经纬度坐标，空间点模式分析结果表明其空间分布属于显著聚集模式。实施抽样方案后抽取了106个样点，其空间分布模不变，同时覆盖整个武汉市，且途经公交站点线路线数总体和样点的分布基本一致。说明此抽样方案选出的样点具有代表性，验证了本文方法的合理性和有效性。　　（2）基于最大化模拟客流量建立了公交网络优化模型。本文首先引入泊松过程，考虑公交网络空间和时间特性，模拟公交站点对间的客流量，并将客流量分为三类：原地等待、路途中和到达目的地。定义净客流量为路途中与到达目的地客流量之和减去原地等待客流量，同时为保证网络的连通性，结合最大生成树模型建立了基于泊松过程公交网络优化模型。最后，以武汉市抽样站点为基础，求解模型的优化仿真网络。结果表明优化仿真网络与实际网络相比客流量得到了大幅提高，说明此模型对规划实际公交网络具有较好的参考价值。　　（3）应用复杂网络中严格可控性理论和方法，对武汉市实际网络和优化仿真网络进行控制节点分析。实验结果表明实际网络的最小驱动节点个数为一个，而优化仿真网络在连边数变化时都为68左右，说明优化仿真网络可控能力弱于实际网络。同时优化仿真网络的驱动节点是交叉分布在所有站点中的，说明驱动节点可以控制附近节点，而对距离较远的节点影响不大。最后通过对权度相关性分析，发现网络中权度线性相关可能会导致加权网络和无权网络的驱动节点集相同。