随着交通运输业和城市化的快速发展，出行供需不平衡、营运车辆准入制度缺陷等诸多因素导致非法营运的迅速蔓延，对运输市场造成了极大冲击，并带来了一系列的社会问题。治理非法营运已经成为当前交通运输管理部门面临的一项迫切任务。非法营运本身点多、面广、隐蔽性强的特点以及当前执法力量不足，执法手段单一、科技执法技术落后，使得非法营运的治理陷入困境。因此，研究综合利用现代科技执法手段和信息化技术，构建交通运输科技执法系统辅助非法营运治理工作，以提高非法营运治理效率已成为当前的迫切需求。　　 本文以实际项目需求为研究背景，主要以当前最具实用意义的城市汽车的非法营运信息化执法监管领域为研究重点，针对采用信息化技术手段辅助治理非法营运的难点问题，以当前一些成熟理论研究成果和科学技术手段为基础，对交通运输科技执法系统的关键技术解决、系统框架构建及系统的实现进行重点研究。文中所提出的解决思路和系统实现方法，紧密结合了实际项目及现实需求，使得本论文的成果极具现实意义和推广应用价值。　　 首先，本文先结合深圳等城市的非法营运现状，从行业管理体制、市场供需等方面深入分析了非法营运的形成机理；结合翔实的统计数据对非法营运特征进行了分析；总结了目前非法营运信息化监管存在的问题及技术难点。在此基础上，对执法车辆的地图匹配和非法营运态势分析这两个关键技术进行了重点研究，其中，对目前常用的地图匹配算法进行了新的分类和总结，提出了执法车辆多准则判断的地图匹配方法；在分析营运车辆与非营运车辆出行与活动模型特征的基础上，创新性的提出了基于车辆出行与活动模型的“蓝牌车”（非法营运的私家车）识别方法，并且利用聚类分析的思想，提出了基于DBSCAN聚类的非法营运严重区域的判定方法，解决了非法营运态势分析存在的两个技术难点。然后，通过综合分析交通运输管理部门、运输企业以及公众对系统的功能需求，对交通运输科技执法系统的应用框架和功能模块进行了设计。最后结合系统设计理论，分别对系统的总体结构、软硬件环境进行设计，并对交通运输科技执法系统实现的实例进行了效果展示。