高速公路行程时间可靠性直接影响到交通的安全畅通。目前,评价高速公路运营管理工作的优劣是基于能否提高大众出行的便捷性,同时,保证交通的安全畅通也是出行者的关注重点。近年来,行程时间可靠性的理论研究成果已经取得了很大的进步,但是大多没有建立在丰富的数据资源和完善的资料的基础上,就很难具有真正的可靠性和使用价值。本论文掌握了丰富的数据资源,具有很精确的实际路段行程时间资料,可以通过分析得到真实的高速公路路网运行情况。本文基于对影响高速公路行程时间可靠性因素的分析,考虑管理者与出行者的不同需求建立了目标层、准则层及指标层的高速公路行程时间可靠性分析体系结构,形成了一套完整的高速公路行程时间可靠性计算方法。同时,依托于现有高速公路信息采集及管理系统,以路径层面的交通流特性作为研究对象,利用结构化分析方法对现有收费数据内容进行分析,根据大数据相关性分析原理及信息化数据处理方法对现有收费数据进行处理,最终获得车流量、交通事故等因素对高速公路行程时间可靠性造成的影响,并分析了高速公路路网中路径之间的包含关系与在此基础上产生的路径间可靠性关系。通过上述实例验证说明本论文具有较强的理论价值和应用价值。