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本文针对高速公路各进出口匝道间的实时O-D矩阵难以获得的问题,将主线流量引入系统方程,考虑了动态划分参数和走行时间影响因子两类状态变量,提出了动态O-D反推的状态空间模型,并采用扩展卡尔曼滤波进行了求解.仿真试验表明,模型和算法具有较高的效率和准确性,可以反应交通拥挤的影响,能够应用于在线系统.