خصوصیات جریان ترافیک وابسته به رفتار رانندگان، مشخصات وسیله نقلیه، تعامل آنها با یکدیگر و خصوصیات فیزیکی مسیر است. حتی در شرایط مشابه، نظیر یکسان بودن مشخصات بزرگراه ها، آزادراه ها و وسایل نقلیه عبوری، رفتار و عادات رانندگان در یک جریان ترافیک دقیقاً یکسان نیست و در این حالت مشخصات جریان عبوری بر اساس این تغییرات از نقطه ای به نقطه دیگر در حال تغییر است. با وجود اینکه از سال 1934 مدل های کلان مختلفی پیشنهاد شده است ولی همچنان بحث های مختلفی در خصوص یک مدل مناسب که بیان کننده ارتباط بین پارامترهای مختلف جریان ترافیک است، وجود دارد و تاکنون یک مدل ثابت که بیان کننده این خصوصیات درتمامی حالات باشد، ارائه نگردیده است. این پیچیدگی بعلت خصوصیات منحصر به فرد ترافیک در موقعیت ها و شرایط مختلف است، که ناشی از عملکرد متفاوت رفتار رانندگان در طول مسیر، با توجه به شرایط موجود است. همیشه این مسئله مدنظر بوده است که این مدل ها تا چه اندازه بیانگر شرایط واقعی جریان ترافیک در سایر نقاط دنیا هستند. در این پایان نامه روی بیش از چهار میلیون داده مربوط به آزادراه تهران- قم که توسط دستگاه تردد شمار الکترونیکی حلقه القایی به صورت رفت و برگشت در آزادراه بر اساس عبور هر خودرو در زمان مشخص به تفکیک هر خط عبوری بدست آمده، تحلیل و بررسی گردیده است. نمودارهای سرعت- چگالی بر اساس داده های میدانی، رسم و با مدل های پیشین مقایسه گردیده است و در آخر برای رابطه سرعت- چگالی و سرعت- جریان مدل هایی ارائه گردیده است. دیده شده است که نمودار سرعت- چگالی به تفکیک خط عبوری به صورت مدل دو رژیمی و از نوع خطی با دو شیب مختلف است. نمودار سرعت- جریان پیشنهادی با نمودار ارائه شده در hcm مقایسه و مورد ارزیابی قرار گرفته است.