描述交通流量分布的OD(Origin-Destination)矩阵是进行交通规划与管理的重要基础数据。“四阶段”法交通需求预测模型中，最基本的数据就是OD出行矩阵。因此，OD调查数据的精度在一定程度上决定着交通需求预测模型的准确程度，从而影响着交通规划与管理者的决策及其交通政策的效果。OD调查数据的精度和可靠度，很大程度上取决于OD调查的样本容量及其样本OD数据的可靠度。本文研究了OD调查样本容量问题和样本OD矩阵优化问题。 论文首先从概率论的角度定量的分析了不同OD调查天数下，一定误差范围内OD数据的精度与可靠度问题。系统地分析了OD调查样本容量问题和OD调查下数据的可用性问题。通过对OD调查样本容量问题的详细探讨，引入等价OD矩阵的概念，并提出运用等价OD矩阵来预测交通量可达到真实OD矩阵相同交通量的理论。方法有效地解决了在OD调查样本容量为1的情况下，通过寻求等价OD矩阵，达到提高交通量预测精度的目的。论文在传统交通需求预测理论和方法的基础上，主要是依据路段交通量来进行优化的，如果能采集到路网中路段的交通量数据，就可以使调查数据包含全部的出行信息，从而全面提高矩阵的精度。文中提出交通分配的数学表达式，结合运用运筹学中多目标决策规划理论，建立优化OD调查所得的抽样OD矩阵获得等价OD矩阵的数学模型，一定程度上消除了“四阶段”法刻意追求OD矩阵真实性所导致的后果，保证了预测的准确性。通过构建计算机仿真试验模型，编制计算机程序，采用现阶段交通量预测理论与方法完成论文理论部分的论证。 最后，论文的理论部分在山东德齐高速公路交通量预测中得到了运用。