本文依托于国家自然基金重点资助项目《城市路网动态交通管理与控制关键理论及其模拟技术研究》(50338030)子项目《交通堵塞预测与预防理论及方法研究》。本文在对交通拥挤扩散规律分析的基础上,构建了对常发性拥挤和偶发性拥挤进行实时估计的模型,采用实测数据和模拟数据对模型的有效性进行了验证,并对相应的检测器配置方案进行了研究。论文首先基于国内外对交通拥挤扩散规律及其模型的研究现状,提出了对交通拥挤的扩散规律及其模型研究的必要性和可行性。通过对常发性拥挤和偶发性拥挤扩散规律的分析,获得了二者不同的扩散特性,为交通拥挤估计模型的建立提供理论基础。在此基础上,根据数据采集方式的不同,分别提出了基于固定型检测器和移动型检测器的交通拥挤估计模型,考虑到交通拥挤扩散的时间和空间特性,建立了对拥挤持续时间、排队长度、延误等指标的估计模型,利用实测数据和模拟数据对模型进行验证,并对其描述的交通拥挤规律进行对比分析。最后,针对不同的交通拥挤场景,分别设计了固定型检测器和移动型检测器的配置方案,对固定型检测器的空间布置间距和移动型检测器的样本量等问题进行了优化研究,分析了不同类型检测器的优化配置方法。