随着社会经济的快速发展,道路上的车辆不断增多,交通需求迅速增长,交通状况正变得日益严峻。浮动车交通信息采集系统是伴随着ITS新技术应用而在近几年发展起来的新型交通流信息采集系统,它可以直接方便地测得准确、可靠的车辆行驶速度和路段行程时间等参数。该系统作为一种重要的交通流信息采集方法,可以弥补现有传统交通信息采集系统存在的数据不完全、数据量不足、数据质量差等问题,对我国交通信息采集工作具有很好的现实意义。 实际情况和发展趋势表明,出租车将会非常适合基于浮动车的交通信息采集系统的应用,具有系统应用成本低,系统建设方便、社会经济效益显著等特点。 本文首先介绍了GPS和GIS系统以及它们在交通信息采集系统中的应用,对基于出租车GPS系统的城市道路交通状态判别系统进行了设计和仿真,论文的主要工作包括： (1)研究了服务于车载GPS数据的交通地理信息系统的构建。建立一种适用于海量GPS数据地图匹配的路网模型,同时研究如何利用卫星遥感图片制作电子地图。 (2)研究了基于出租车GPS系统的城市道路交通状态判别系统关键技术。包括“浮动车的选取”、“交通信息采集路段划分”、“浮动车采样时间间隔确定”、“数据传输时间间隔确定”、“交通数据分析时间间隔确定”、“浮动车样本量确定”等多个问题,并通过实证分析确定以上各问题的解决方案。 (3)设计和实现了实时道路交通状态的自动判别系统。本着简单实用的原则,运用常用的数学模型和方法进行城市道路交通状态判别技术研究,将出租车的GPS回传数据作为输入变量,输出特定路段分析周期内的平均行程速度,并以此对道路交通状态进行判别,分析交通拥挤的空间分布。同时,结合广州部分城区的实际路网情况,对基于出租车GPS系统的城市道路交通状态判别系统进行实现,并利用实测数据分析交通状态判别算法的性能。