交通是社会经济繁荣发展的载体，在城市化进程逐渐加快、交通拥堵日益严重的背景下，交通流理论的研究受到了学者的广泛关注。交通流的宏观特性是微观车辆运行特征的集合，流量的增加使车辆的独立性减少，而相互作用越来越强，在内外部因素的影响下，单辆车运行状态的变化，将可能引起交通堵塞的形成与传播，因此，认识交通系统内外部激励参数与交通流状态的关系，对指导工程实践有重要的理论价值。本文在优化速度模型的框架下，对跟驰和换道行为进行建模和分析，以此为基础探讨人、车、路、环境等激励参数的变化对车流的运行影响。论文首先对交通流的基本参数进行了梳理，分析了车速与车头间距的关系和基本图的特征，同时回顾了交通堵塞等非线性现象，建立了激励参数的概念并对其进行归类，提出了参数激励研究的基本思路。再则，针对优化速度模型存在的问题，分析了速度差的作用机理，通过将车辆行驶过程中受到的各种影响抽象为力的作用，建立了协同跟驰模型，参数标定和拟合检验表明该模型具有较大的优越性，能描述交通流堵塞的形成过程。另外，分析了驾驶员个性差异、慢车比例、雨雪雾恶劣天气对单车道交通流的影响，并对车流控制提出了一些相应的建议。其次，将协同跟驰模型扩展到了多车道中，并根据驾驶员的反应认知过程，提出了基于速度优势和空间优势的换道模型，模拟结果表明：频繁的换道是引发交通堵塞的重要因素，也可能造成多车道时走时停交通现象。结合一些常见的情形，研究了乒乓换道、车道缩减、车道限速下的车流演化特征。最后，探讨了合流区主线交通堵塞形态、匝道排队长度与交通流量之间的关系，以及加速车道的设置对系统与匝道的影响差异，提出了加速车道的设置条件，为合流区交通控制提供了参考。