进入21世纪以来,由于经济的迅猛发展及城市现代化进程的加快,机动车数量快速增多,导致了交通需求与道路设施之间的尖锐矛盾,建立完善的道路交通信息服务系统迫在眉睫。面向动态导航的实时交通信息服务系统包括动态交通信息服务和动态导航两大核心部分,是LBS、ITS和GIS-T三个领域交叉研究的重要内容。该系统主要能为出行者提供实时路况、交通预测、路径规划等信息。出行者可以及时获得实时更新信息,提前安排出行计划,变更出行路线,使出行更安全、更便捷、更可靠。本文依托系列相关的科研项目和平台建设实践,对导航时空数据模型,尤其是动态交通信息的建模与数据组织进行深入的理论研究。同时,对动态交通数据存储方法、交通信息发布技术和动态导航系统等关键应用技术进行研究。力求能够以实践为基础,寻求关键技术的理论突破,为今后平台的研究和建设提供参考。主要研究工作如下：(1)分析了导航数据模型经历了从平面模型到非平面模型和从基于车道模型到基于车行方向模型的发展历程。通过比较企业LRS模型、MDLRS模型还有统一交通网络模型,发现其本质上都是一种基于线性参照体系的GIS-T数据模型,主要是面向交通管理而设计的,难以有效地支持动态导航服务核心功能。同时,详细论述了实时交通信息服务系统中动态交通信息数据存储、编码、发布等关键技术的研究现状。(2)利用基于交通特征的GIS概念建模方法,提出了面向动态导航的多层多维导航数据模型(MLMD-NDM)概念模型,模型分为三个层次：动态交通信息层、空间网络层和基础地理信息层。认为交通特征是交通系统表现出来的各种交通现象的组成成分的抽象,由空间对象、时态对象、专题对象和事件对象聚合构成。模型建立在多维时空参照系统中,有主次之分,运用在不同的数据层次中,以二维空间参照系为基本基准,线性参照系作为建立在二维空间参照系之上的应用。并描述了各层的数据对象和详细介绍了几何和拓扑道路网数据的模型与表达。(3)研究交通流信息、交通事件以及移动对象三类动态交通信息的数据建模方法和数据组织,实现了路网与交通信息在几何、语义、数据结构层次上的融合,为动态交通信息数据的管理与应用奠定基础。交通流的数据建模思想是基于道路特征的时空建模方法,设计了实时交通流状态和统计路段行程时间的数据结构,实现了交通流信息和静态分层路网的融合；提出基于线性参照系统和动态分段技术对交通事件位置进行表达,采用变结构自组织的交通事件表来存放交通事件信息。利用道路网络,采用基于线性参考方法的思想,建立移动对象合适的运动模型和位置更新模型。(4)针对我国动态交通信息数据量大,又无完善的数据管理策略问题,提出利用误差平方和法(SSE)’与交互检验法(CV)方法对原始交通流数据进行抽样存储。对移动对象的轨迹数据采用基于道路节点和行车速度的特征点压缩方法。(5)针对目前国内交通信息采集和发布的特点。结合点位置参考、线位置参考和线性参考三种方法。提出一种基于路段/节点的交通信息位置参考方法。并依据国内的现实情况,设计了一种实用的面向动态导航服务的实时交通信息发布协议,支持多种·发布方式,已应用于工程实践中。希望能为我国交通信息标准化作一些技术上的铺垫和准备。本文的最后介绍了作者参与研究和开发的动态导航交通信息服务实验系统。从系统总体框架、实验数据处理流程、数据库的建立到交通信息发布,以及在手机、导航仪等终端上实现了基于实时交通信息的动态路径规划和多尺度多模式的交通导航电子地图可视化功能。同时对实验系统核心功能性能的测试,也验证了模型的可行性和有效性。