随着社会经济的高速增长,机动车数量不断增加,城市道路的交通问题日益凸显,严重制约着城市和社会的健康发展,传统的交通管理与规划已很难满足日益增长的交通需求。当前,计算机技术、电子技术和通讯技术的快速发展与演进为交通管理提供了新的思路与解决方案,如何利用信息化技术为城市道路交通管理提供便捷性、高效性的手段,成为了当前城市道路交通亟需解决的问题。昆山市常住人口170多万,为了更加有效的管理城市道路交通,昆山开展了智慧交通平台项目,本文的交通状态预测系统隶属于智慧交通平台中的一个独立子系统。本文在查阅了大量的国内外相关文献的基础上,立足于昆山城市道路交通管理的发展实际,深入分析城市道路交通状态预测系统的系统需求,基于此设定系统目标,提出系统总体架构和功能架构,并使用UML语言进行建模和设计描述,最后采用面向对象的方式进行编程,实现了城市道路交通状态预测系统,并设计大量测试用例对系统的功能和性能进行了验证,本文的主要工作如下:(1)分析了国内外发达国家和地区智慧交通系统的功能特性,总结了智慧交通系统目前发展的趋势,结合昆山交通的实际情况,研究合适的交通状态判别和预测方法,为系统的实现奠定理论基础。(2)提出了详细的系统需求,通过用例表描述了系统的业务功能需求,详细解释了交通状况综合监测和交通状况预测预报两大模块的功能需求,并提出了系统的非功能性需求。(3)设计并实现了交通状态预测系统,在设计了系统总体架构的基础上,重点介绍了交通状况综合监测和交通状况预测预报两大模块的设计,并描述动态交通流数据有效性检验和缺失数据估计方法及基于两步聚类和移动时间窗口的城市道路交通流运行状态判别方法,为系统判别道路交通状态的准确性提供了有力保障。(4)根据需求,设计了大量测试用例并进行测试验证,验证了综合监测模块和预测预报模块均满足了系统需求,并对系统非功能性需求逐一进行测试,在整个测试过程中,用户界面良好,可扩展性良好,相关非功能性要求均符合前期设定的需求目标。自交通状态预测系统上线以来,系统使用者可通过Web方式,远程实时监测及预测城市路段、路线、交叉口的交通运行情况。对普通群众而言,有效规划交通出行,避免道路拥挤高峰期,提升了出行效率;对交通管理部门而言,改变了传统交通管理方式,根据道路拥挤情况,有针对性地安排警力维护,提升了警力安排的有效性。