智能交通系统ITS可以有效地缓解日益严重的交通问题以及它所带来的环境恶化问题，研究和开发ITS具有很重要的意义。路网数据模型给出了对路网的描述和存储方案，是实现ITS应用的前提和基础。本文的目标是建立可以满足ITS应用需求的路网数据模型，并将其用于具体的ITS应用中。 论文回顾了国内外已有的GIS—T数据模型，分析了ITS应用对路网数据模型的要求，提出了基于道路要素的分层路网数据模型。要素是现实世界中的地理实体，道路要素是与道路相关的地理实体，道路要素在该模型中是表达、存储和组织路网的基本单位。根据要素的抽象程度不同，该模型在概念上分为三层。模型第一层对立交进行了抽象，概括地表达路网的拓扑结构；第二层模型描述路网中所有的线形地物，建立道路之间的拓扑连接关系；第三层模型将车道作为要素看待，建立车道之间的拓扑关系以及车道和道路之间的对应关系，能够描述交叉口和道路中细致到车道的交通组织情况。不同层次的要素之间建立了对应关系，以保证整个模型的整体性。该模型在描述道路物理网络的基础上，支持对交通规则和约束的描述，能够描述道路交通网络。 论文从概念数据模型、逻辑数据模型和物理数据模型等方面对基于道路要素的分层路网数据模型进行了设计与研究，并使用线性参考系统技术，对该模型进行了具体的物理实现。结合上述基础性工作，论文设计并实现了两个应用实例：最短路径选择和交通标线布设方案的自动生成，以验证论文提出的基于道路要素的分层路网数据模型及其建模方法是可行的、有效的。