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作为连接城市间的运输载体，高速公路的建设与城市的发展相辅相成。高速公路网络引发的时空效应显著地影响着城市之间的出行量。高速公路收费交易数据完整地记录了全天候车辆进出高速公路收费站的时刻和OD信息，具有较强的时效性和较高的准确度，因此高速公路收费数据包含了整个高速公路路网的出行量时空数据。从时空角度出发，定性和定量描述城市化与高速公路交通出行量之间的关系一方面可以更好地预测高速公路的OD出行量，另一方面可以更好地理解城市化与高速公路交通流量时空分布的内在效应，这些对于城市规划和区域交通发展是非常有意义和价值的。基于此，本文主要完成了以下工作：
首先，在数据预处理中，针对高速公路收费数据异常数据产生的主要原因不同，从高速公路的自身属性出发进一步提出与收费数据特点相结合的方法来剔除异常数据，并结合实例验证该预处理方法的可行性；
其次，本文将高速公路交通出行量按照车辆类型分为客流、货流，分别表征居民和货物的流动。高速公路路网中的交通流在时间和空间上均存在关联性，单从时间角度或空间角度出发，难以准确地描述城市之间出行量的分布特性。因此，本文从时间、空间不同角度对收费数据挖掘和分析，通过分析高速公路网的结构和实际数据的时间序列之间的特征来确定时空相关性；
再次，从微观和宏观相结合的视角，提出考虑时空效应的城市间OD出行量的时空相关回归模型。将城市的GDP、城市人口比例和可达性作为城市化指标，并计算不同变量下的边际效应，定量测度交通出行量时空效应，以及城市化对交通出行量的影响。
本文结合数据本身的特点提升模型的描述效果和适用性。研究结果表明，出发地时空相关性、目的地时空相关性以及OD时空相关性会显著影响客流、货运模式，而忽略这种时空相关性会导致高估城市化变量中GDP和城市人口比例对高速公路交通出行量的影响，并且低估可达性的影响。而对城市化变量与高速公路出行量之间互动作用关系及其效应的定量描述，多角度揭示了城市化对高速公路交通流量时空分布的影响，有助于高速公路的规划、运营、管理和城市资源的分配之间的协调发展。
首先，在数据预处理中，针对高速公路收费数据异常数据产生的主要原因不同，从高速公路的自身属性出发进一步提出与收费数据特点相结合的方法来剔除异常数据，并结合实例验证该预处理方法的可行性；
其次，本文将高速公路交通出行量按照车辆类型分为客流、货流，分别表征居民和货物的流动。高速公路路网中的交通流在时间和空间上均存在关联性，单从时间角度或空间角度出发，难以准确地描述城市之间出行量的分布特性。因此，本文从时间、空间不同角度对收费数据挖掘和分析，通过分析高速公路网的结构和实际数据的时间序列之间的特征来确定时空相关性；
再次，从微观和宏观相结合的视角，提出考虑时空效应的城市间OD出行量的时空相关回归模型。将城市的GDP、城市人口比例和可达性作为城市化指标，并计算不同变量下的边际效应，定量测度交通出行量时空效应，以及城市化对交通出行量的影响。
本文结合数据本身的特点提升模型的描述效果和适用性。研究结果表明，出发地时空相关性、目的地时空相关性以及OD时空相关性会显著影响客流、货运模式，而忽略这种时空相关性会导致高估城市化变量中GDP和城市人口比例对高速公路交通出行量的影响，并且低估可达性的影响。而对城市化变量与高速公路出行量之间互动作用关系及其效应的定量描述，多角度揭示了城市化对高速公路交通流量时空分布的影响，有助于高速公路的规划、运营、管理和城市资源的分配之间的协调发展。