随着城市化进程加快和机动车数量的激增，城市交通在为居民的出行提供便利的同时，所带来的负面效应也日益加剧，利用出租车GPS数据研究城市交通问题近年来已经成为研究热点。本文为对出租车的交通运行特性进行分析与应用，利用哈尔滨市两天的出租车GPS数据，在进行数据分析处理的基础上，运用聚类分析等方法进行了研究，主要有以下几个方面的内容：（1）针对出租车的交通运行特性，分析原始数据，对其进行预处理，包括对数据进行误差分析、建立数据处理原则和方法、数据优化几个方面；对出租车的GPS数据的地图匹配技术做了相关研究，包括地图的横向匹配和纵向匹配；建立出租车GPS数据的出行起终点识别技术，对出租车每次出行的起终点进行识别，并利用Arcmap进行可视化呈现。（2）利用处理后的GPS数据对出租车的交通运行特性进行研究，包括对上下客高峰期的研究、工作日和非工作日载客时长的对比、高峰时段和平峰时段载客时长的对比、出租车平均载客距离的研究、平均运行速度的分析以及从时间和空间两方面研究出租车的空驶率，得到了相关的结论。（3）将聚类分析技术应用到出租车GPS数据的应用研究中，结合交通中区的划分原则与方法，利用SPSS软件进行哈尔滨市交通中区的划分，并对比了不同聚类方法在交通中区划分中的适用性，最后选取合理的聚类方式将哈尔滨市划分为17个交通中区，并建立的交通中区的出行OD矩阵和出行期望线。（4）利用GPS数据对出租车停靠站的设置进行相关研究，分析哈尔滨市黄河路上客点的时空分布特点，基于乘客最短步行距离建立出租车停靠站位置选择模型，并对模型进行优化，最后结合实例进行停靠站的设置。通过进行出租车交通运行特性的分析并利用分析结果进行交通中区划分和出租车停靠站设置，本研究为利用GPS数据研究出租车的交通特性、解决交通规划中的宏观和微观的交通问题提供了数据支持和理论依据。