对城市交通路网及其交通流动态结构特征的深入理解是实现交通路网科学规划与管理的重要基础。实时交通轨迹数据蕴含了城市道路的交通流信息,通过实时轨迹数据挖掘城市路网及其交通流动态特征已成为国内外研究热点。为此,本文基于南宁市交通管理的实际需求,提出了一种基于实时交通轨迹数据和电子地图的路网动态拓扑自动生成算法,为交通路网优化、交通诱导等应用提供了重要的基础支撑。主要完成了如下工作:首先,系统调研了交通轨迹数据处理和城市交通路网拓扑的国内外研究现状,在此基础上探讨了交通轨迹数据和路网拓扑自动生成的难点与重点,以带权有向图模型进行交通路网建模,并通过带权邻接矩阵表示。其次,对轨迹数据地图实时匹配算法进行了研究,设计了实时轨迹和GIS数据的数据预处理方法,采用精细化网格减少路段的搜索空间,对车辆位置数据进行快速定位,并以多级网格-路段的映射关系作为网格索引,降低了地图匹配算法的时间复杂度。在此基础上,实现了南宁市轨迹数据的实时地图匹配。。然后,设计了城市路网拓扑的自动生成算法。在电子地图路段信息的基础上,以道路交叉路口作为拓扑节点,以节点间的连通道路作为拓扑边,建立了“节点-链路”的图模型;引入路段组的概念,根据路段组交通流运行状态为拓扑边动态生成权重;实现了城市交通路网带权动态有向拓扑图的自动生成,并利用该路网拓扑图实现了最优路径推荐及其通行时间估计。最后对模型和算法进行了验证,并实际部署到南宁市交通仿真平台。实验结果表明本文提出的基于多级网格-路段映射关系的地图匹配方法能够实时处理南宁市交通轨迹数据,提出的城市路网拓扑生成算法可以自动生成路网拓扑并可以动态更新,满足交通信息服务的准确性和实时性要求。