Debido a las avanzadas tecnologías de recopilación de datos espaciales, las ubicaciones de los vehículos en las carreteras ahora se están recopilando a nivel nacional, por lo que hay una demanda de aplicar métodos de cálculo de emisiones a nivel micro para estimar emisiones regionales y nacionales. Sin embargo, es difícil aplicar este método debido a la baja tasa de recopilación de datos y al procedimiento de cálculo complicado. Para resolver estos problemas, este estudio propone un método de extracción de trayectorias de vehículos para estimar emisiones de vehículos a nivel micro utilizando datos masivos de GPS. Extrajimos las trayectorias de los vehículos de los datos de GPS para estimar los factores de emisión para cada enlace en un período de tiempo específico. Los datos de trayectoria de vehículos se dividieron en varios grupos a través de un método de clustering k-means, en el que las proporciones de cada modo de operación se utilizaron como variables para agrupar trayectorias de vehículos similares. Los resultados mostraron que el método propuesto tiene una precisión aceptable en la estimación de emisiones. Además, también se confirmó que los factores de emisión estimados reflejaban adecuadamente las características de conducción de los enlaces. Si se utilizara el método propuesto para actualizar los factores de emisión a nivel micro basados en enlaces utilizando datos de trayectoria acumulados continuamente para la red de carreteras, sería posible calcular eficientemente las emisiones a nivel regional o nacional solo utilizando el volumen de tráfico.