城镇化水平的不断提升促使城市交通网络规模在不断地扩张,与此同时交通网络面临的灾害风险也不断加大。在各种灾害面前,交通网络脆弱的抵御能力不断显现,“级联失效、瘫痪崩溃”现象时常发生,造成城市不可估量的损失。因此,人们对于交通管理者如何在现有资源条件下实现城市道路交通网络高效可控及强应变能力提出了巨大的挑战。移动通信技术的发展带来了手机信令大数据应用时代,产生了海量、高精度的居民位置信息和活动时空轨迹,为城市交通网络的全面感知提供了可能。本文以交通网络交叉口节点为研究对象,以道路交叉口节点的管理和保护为突破口,运用手机信令产生的海量定位大数据,挖掘出城市道路交通网络的关键节点,并从大样本居民出行活动入手,分析关键节点上居民活动行为的时空间特征,以此为基础制定科学、合理的关键节点管理、畅通策略,从而实现加强交通网络的可靠性、提升网络应变能力的作用。具体而言,本文包括以下主要研究内容:1.为了解决手机信令在交通数据采集应用的阻碍,建立基于手机信令数据提取城市道路网络上车辆运行轨迹数据的基本程序。提出了基于KNN的3D射线传播模型的道路精确匹配算法和运用时间间隔、序列长度、速度为作为聚类阈值的车辆轨迹模式识别方法。为剔除异常轨迹提升轨迹数据质量,提出了以“车速约束、距离约束、时间约束”三个指标作为证据判别的证据理论异常轨迹检测轨迹方法。从而获得了精确、可靠的长沙市城市道路交通网络上车载用户的运行时空轨迹数据。2.由于复杂网络关键节点的挖掘识别方法多样,通过对已有交通网络关键节点挖掘方法的对比分析,提出了基于手机信令轨迹数据的具有“五大特征”的城市交通网络关键节点定义以及“六步法”识别提取城市交通网络关键节点。对于关键节点的识别提取结果建立了信息融合的可信度判定方法。为深入分析关键节点的时空间特征,本文突破传统框架城市交通分析局限,从“居民活动空间分析”出发,建立了关键节点居民活动时空间多维刻画体系,提出了时空间特征定量刻画的11个指标,“全息式”的描述了关键节点上居民活动时空演变规律和空间集聚特征,深刻揭示了交通网络节点“交通源”的时空特征。3.为了验证了基于手机信令数据获取城市交通网络关键节点理论方法的可行性。以长沙市为实例,以长沙市手机信令数据为基础,结合关键节点定义和识别提取方法,成功地提取出了长沙市城市道路交通网络节点(851个)中的关键节点(72个)。并通过“四大数据源”构建的可信度判别体系,判定了关键节点识别结果的可靠性。对于关键节点时空间特征选取了典型的六个节点,从8个维度进行了刻画分析,得到了关键节点定量的时间特征、空间特征描述。最后从宏观、中观、微观三个角度提出了长沙交通网络关键节点的1 1条针对性畅通对策,以实现长沙交通网络节点有效管理和强力保护。