随着信息化技术水平的提高和公路网规划、公路建设管理与运营管理对交通信息需求类型和层次的提升，公路交通数据处理分析及应用系统成为处理公路交通数据、提供专业用户交通指标、实现查询统计评价的功能、研究公路交通特征规律的重要平台，因此有必要对其进行深入分析，研究其功能扩展方案，并研究如何应用相关技术实现功能。 论文以上海市公路交通数据处理分析及应用系统为研究对象，以公路采集系统数据库为基础，对现有系统的模型和功能作出评价，提出适应用户需求的功能扩展方案，并分别应用OD推算技术和数据挖掘技术提高系统的性能和完善系统的功能，揭示公路交通运行规律。 本文首先总结了国内外公路信息系统的发展现状和趋势，介绍了几个公路信息系统的功能应用和关键技术，明确了公路信息系统的发展方向。第二章根据用户使用经验对上海市公路交通数据处理分析及应用系统作出功能使用评价和模型效果评价。第三章在对系统使用评价的基础上，结合公路信息系统的发展趋势，提出了系统功能扩展框架，包含了新增功能和改进模型，并引出该框架下的两个关键技术—OD推算技术和数据挖掘技术，对与技术有关的相关概念、模型、方法和应用作概述。 第四章根据上海公路网的实际运行情况，提出适用于上海公路网的实用动态OD矩阵推算方法，并结合系统的数据资源描述了具体的操作流程。然后在此数据空间扩展模型基础上，实现了微观、中观和宏观指标的空间扩展，提出了专家库OD矩阵的更新策略。 第五章应用数据挖掘技术，归纳提炼公路数据中有价值的信息，针对公路建设管理和运营管理中时常出现的问题和不合理的方法，利用系统的数据资源，提出适用于上海公路网规划、建设和管理的设计小时交通量的确定方法和适应交通量的合理取值，并通过分析节假日交通特征提出节假日公路交通管理策略。