经济的飞速发展加快了城镇发展的步伐,人们对机动车需求量与日俱增。据统计,截至2015年6月,我国机动车保有量已经突破2.7亿辆,其中汽车保有量已经突破1.6亿辆。机动车数量的日益增多,直接造成城市拥堵和环境污染等问题。目前,我国大中城市交通拥堵程度远远大于国外城市,在国内,济南已经成为全国仅次于北京和上海的第三大拥堵城市。鼓励市民公交出行、优先发展公共交通已经迫在眉睫。想要从根本上解决上述问题,除了加大公共交通建设投资力度和加强公共交通管理力度外,还应该引进先进的智能交通(ITS, Intelligent Transportation System)技术。优先发展公共交通必须解决现有的突出问题,例如公交车违规变道、违规停靠、公交车列车化等。造成这些问题的原因除了管理不到位外,最根本的是对公共交通工具位置的监控精度不够。原有车载全球定位系统(GPS, Global Position System)定位精度在10米级,远不能实现车道监控和车辆的精准到站监控。自2012年北斗卫星开始为亚太地区提供服务以来,由于大批基站的建立,大大提高了北斗卫星定位系统的定位精度和定位速度,定位精度达到了亚米级甚至厘米级,使车载导航的定位精度达到亚米级成为可能。本课题在介绍公交优先的国内外发展现状以及国内公共交通的主要问题的基础上,基于北斗和GPS高精度定位技术以及相关资料,提出了亚米级车道定位公交信号优先系统。本论文主要研究内容为：(1)公交信号优先系统的总体设计；(2)公交信号优先系统北斗时空服务平台设计；(3)公交信号优先系统的通信系统设计与实现；(4)集成应用终端系统介绍以及测试与分析。本论文研究的公交信号优先系统不仅能缓解城市交通拥堵和环境污染问题,还可以减少城市公交投入量和道路改造,提高居民公交出行率节并节省出行时间。同时精确到亚米级的位置信息也为城市智能公共交通发展提供了广阔的发展前景,可以为人民提供更智能、舒适、方便的公共交通服务。