随着我国交通事业的快速发展,高速公路正在进入大规模的改扩建时期,而互通式立交是高速公路改扩建工程的重点和难点。在互通式立交改扩建工程中,如何协调好交通与施工之间的矛盾,保证交通正常转换,施工作业顺利进行,避免工程延期以及交通事故的发生对整个高速公路改扩建工程尤为重要。因此,开展对互通式立交改扩建交通组织的研究十分必要。首先,根据互通式立交改扩建前后互通的位置、形式、以及匝道技术标准的变化,将改扩建方式分为原位改建、原位扩建和移位重建,并对每种方案的特点及适应性进行详细地总结分析,得出原位改建对交通干扰最大,应重点进行交通组织研究。与此同时提出互通式立交改扩建方案比选体系,以此确定互通式立交改扩建最佳方案。其次,对互通式立交改扩建期间的交通组织原则、宏观交通组织方案设计做了细化研究,并采用点面结合的方式确定了互通式立交改扩建交通组织方案设计优化体系。同时对原位改建方式的微观交通组织进行了详细分析,明确改扩建期间的交通分流与转换路径。鉴于作业区交通流与施工作业的矛盾,结合交通组织方案,以作业区划分与驾驶员对交通标志的视认模型为切入点,推导出交通标志基于消失距离、前置距离和后置距离的计算方法。基于人性化设计理念,对交通标志的重复设置距离及次数也做了研究。最后,以蒲城互通式立交改扩建工程为依托,系统地研究了改扩建方案比选、宏观交通组织方案、互通区主线路基、路面和匝道施工的微观交通组织方案设计,并给出匝道桥施工阶段的交通安全设施布置方案,同时针对可能出现的突发事件制定了相应的应急预案。本文提出了互通式立交原位改建方式的宏微观交通组织设计以及作业区安全设施布置方案的研究框架,并逐步进行分析研究,以期达到对作业区路段交通流的有效疏导、控制与指挥,保证区域内车流协调运行和施工顺利推进。通过本文的研究,可为相关的改扩建工程提供参考意义。