随着中国社会经济和高速公路的持续快速发展,机动车保有量继续保持快速增长态势。与此同时,人们的出行需求与日俱增,高速公路的交通量也随之急剧增长,由此导致高速公路运行水平的恶化。因此,通过对高速公路的运行状态和服务水平进行分析和评估来提升高速公路的运行效率是一个值得重点研究的课题。但是目前,国内外学者在评估高速公路运行状态时常用饱和度、平均速度、延误等非概率型指标,虽然这些指标简单易得,但是无法体现高速公路运行状态在时间和空间位置上的随机性和波动性。因此,有必要建立高速公路运行状态的概率型评估指标,以对高速公路运行状态的随机性进行分析,其中最为有效的方法之一即为行程时间可靠性。近年来,移动通信技术正在迅猛发展,手机成为了人们日常生活中不可或缺的通讯工具,基于手机的交通信息检测技术也正在逐渐兴起。手机数据信息内容丰富、数据量庞大,具有低成本、高效率、高精度等特性,并且拥有其他检测技术无可比拟的优势和广阔的应用前景。因此,本文基于手机数据对高速公路行程时间可靠性评估方法进行研究。首先,为了充分了解行程时间可靠性概念和手机切换数据产生机制,本文对行程时间可靠性等相关概念进行文献综述,并对手机切换定位技术及基于手机切换的交通信息提取技术进行综合分析,将手机数据与行程时间可靠性相结合,拓展手机数据的应用范围。其次,建立高速公路行程时间可靠性综合评估体系。该评估体系层次分明、指标全面,包含目标层、准则层和指标层三部分,其中指标层以概率型指标为主、数理统计指标和TTI(Texas Transportation Institute,德克萨斯交通研究所)指标为辅,并对各指标进行量化,以对高速公路行程时间可靠性进行全面、科学、合理的综合评估。再次,建立高速公路路段行程时间的概率分布模型。采用经验分析法分别从时间和空间维度对行程时间的波动性进行分析,并基于手机数据对对数正态分布、广义极值分布、逆高斯分布、伽马分布等六种常见的行程时间概率分布模型进行曲线拟合和参数估计,建立了基于对数正态分布的行程时间概率分布模型。然后,建立高速公路行程时间可靠性评估模型。将行程时间阈值与服务水平相结合,分别基于行程时间统计分析和速度-交通量关系的方法,对行程时间阈值及对应的服务水平进行划分,从而建立基于对数正态分布的路段行程时间可靠性评估模型(LOGN-L),以此为基础,考虑路段相关性,建立路径行程时间可靠性评估模型(LOGN-P),并基于手机数据对评估模型进行检验,验证了模型的准确性。最后,基于本文提出的评估模型进行实例研究。使用概率型指标、数理统计指标和TTI指标基于沪宁高速公路手机数据对高速公路路段行程时间可靠性进行综合评估,发现高速公路运行的瓶颈路段;并使用概率型指标对路径行程时间可靠性进行评估,证明路段相关性是研究路径行程时间可靠性必须要考虑的影响因素。