随着智慧交通的发展，越来越多的监控摄像头被安装在城市道路路口，这使得利用城市交通监控大数据进行车辆行程时间估计和路径查询成为可能。针对城市出行的行程时间估计问题，提出一种基于城市交通监控大数据的行程时间估计方法UTSD。首先，将交通监控摄像头映射到城市路网，并根据交通监控数据记录构建有向加权的城市路网图；然后，针对行程时间估计，构建时空索引和反向索引结构，时空索引用于快速检索所有车辆的摄像头记录，反向索引用于快速获取每辆车辆的行程时间和经过的摄像头轨迹，这两个索引大大提升了数据查询和行程时间估计的效率；最后，基于构建的索引，给出一种有效的行程时间估计和路径查询方法，根据出发时间、出发地和目的地，在时空索引结构上匹配出发地与目的地共有的车辆，再利用反向索引，快速获得行程时间估计与车辆路线。使用某省会城市的真实交通监控大数据进行实验评估，所提方法UTSD的准确率比基于有向图的Dijkstra最短路径算法和百度算法分别提高了65.02%和40.94%，且UTSD在以7天监控数据作为历史数据的情况下，平均查询时间低于0.3 s，验证了所提方法的有效性和高效性。
