施画公交专用道是落实公交优先策略、改善公交服务质量,提升交通系统效率的重要策略.近年来,如何提高公交专用道设置的科学性、提升服务效能受到广泛关注.为科学定量评价公交专用道设置的正、负效能,建立基于多维运行影响的公交专用道效能评价指标体系,提出基于主观层次分析法和客观离差最大化法相结合的组合评价方法,实现对公交专用道效能的定量化评估;在此基础上,采用灰色关联分析法筛选确定专用道效能的影响因素集,建立基于随机森林回归的效能影响模型,以变量重要性来测度各因素对公交专用道效能的影响程度,并以北京市域京藏高速、京港澳高速、三环路等公交专用道的多源监测数据为基础进行模型验证.研究结果表明:所构建的效能评价模型能较为精确地刻画公交专用道效能在不同时空条件下的变化特征;效能影响模型结果表明公交专用道设置形式对其效能的影响程度最大,其次为路段的交通饱和度,公交车流量、专用道断点密度、路段速度、公交客流量也有较为明显的影响;提出的模型精度明显优于逻辑回归模型和BP神经网络等其他模型.研究成果可为公交专用道的精细化设计和科学设置提供重要的方法支撑.