随着城市化进程的深入,交通运输和居民出行的需求愈来愈大,城市交通问题已经成为了制约经济发展的主要问题之一。科学、客观地掌握城市交通运行状况,特别是时空演化规律和变化趋势,是解决交通问题的有效手段,也是服务于社会群体出行选择以及城市交通系统规划建设和管理的基础。由于早期的研究无法获取大量精细的时空交通数据,导致理论模型研究和应用受到很大的限制。伴随着移动定位技术的发展和海量交通数据的汇集,使得对城市群交通运行状态时空分布规律的精准化和实时化研究成为可能。本文以长株潭城市群为研究对象,从城市群交通运行状态规律的多源数据处理和理论方法入手,分析多源数据的各类交通特征规律,构建交通运行状态区域评价体系,对城市群交通运行状态时空分布规律进行分析研究。论文主要研究工作和创新如下:(1)利用POI数据,分析了城市群交通资源分布的特征规律,揭示了不同区域交通资源分布的差异性,并且对重要交通资源区域进行识别。(2)基于引力度量模型、交通综合距离模型、道路加权密度模型综合研究长株潭城市群交通通达性及交通一体化水平,提出了交通一体化水平度量的新方法,并采用长株潭城市群道路网络数据和社会经济数据对方法进行验证。(3)利用GPS轨迹数据,针对城市群不同区域间交通运行状态差异大,简单的使用某一种评价方法很难对整个区域内的道路进行准确的评价。采用道路饱和度和出行时间比两个指标,提出了一种基于GPS轨迹数据的城市群道路运行状态综合评价方法。(4)利用视频识别点数据,构建了长株潭城市群高速公路区域-时态功能矩阵,基于低秩矩阵近似的算法,挖潜该矩阵中潜在的特征结构。揭示了城市群高速公路交通运行状态的特征规律,分析不同区域的交通流特点。最后,通过不同数据特点分析的规律特征,构建交通运行状态区域评价体系。