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基于交通波模型，提出利用车牌识别数据估计城市道路自由流行程时间.无需额外架设检测器或现场测算，所提方法具备准确性、科学性、实用性的特点.基于车辆均匀到达的假设，将行程时间分为自由流行程时间和延误，建立信号影响下的路段行程时间分布函数.针对现实环境中车流非均匀到达的特点，提出数据重采样方法生成符合均匀流假设的行程时间数据；拟合行程时间分布函数以获得路段自由流行程时间.在杭州市多个路段的数据验证结果表明，重采样后的行程时间数据较好地拟合了行程时间分布模型，估得的自由流行程时间准确且具备理论支撑.