随着我国交通运输业的迅速发展,机动车保有量不断增加,高速公路路面状况受到不同程度的损害,高速公路养护工程数量增多。高速公路养护期间,车道数量的减少造成占道养护作业区通行能力下降,再加之驾驶员在上游警告区减速换道等驾驶行为频繁,使得养护作业区交通环境复杂,极易发生交通拥堵和交通事故。警告区车辆速度差异过大是引起养护作业区交通事故最主要的原因之一,因此对养护作业区上游的警告区路段进行速度管理对提高高速公路养护区的通行效率,保障行车安全有着重要意义。传统的养护作业区限速方法属于静态限速,无法适应养护区实时变化的交通环境,且没考虑到驾驶员对限速值的服从度,道路线性,天气等因素对限速值的影响,其精确性较差且多不合理,车辆超速行为时有发生。因此,如何依据实时变化的交通流状态和驾驶员,道路线性,天气等因素制定合理的可变限速策略,提升道路运行效率和安全水平是本文研究的目的所在。本文以双向六车道外侧车道封闭的高速公路养护作业区作为研究对象,对养护作业区警告区的可变限速策略进行了有效研究。研究内容包括五大方面,即高速公路养护期间交通特征分析、高速公路养护作业区可变限速基准模型构建、高速公路养护作业区可变限速基准模型仿真效果评价、高速公路养护作业区可变限速基准模型修正、高速公路养护作业区可变限速标志布设。在高速公路养护期间交通环境分析方面,本文对养护作业区的定义,基本组成,组织类型进行概述。从道路环境,驾驶员,交通流三个方面分析了高速公路养护作业期间的交通特性。从交通冲突角度分析了高速公路养护作业区交通风险特性并构建了高速公路养护作业区交通冲突模型,为可变限速模型的构建提供理论基础。介绍可变限速作用原理,以METANET动态交通流模型为建模基础,引入可变限速控制率参数,以小时综合冲突风险指数(HCRI)、路段总耗时(TTT)为目标函数,以可变限速控制率参数_ib(k)为控制变量,建立在平直路面,驾驶员服从率高,良好天气环境下的多目标最优的可变限速基准模型。以VISSIM软件为仿真平台,利用VB语言对仿真平台进行二次开发,搭建出美国Ventura Country郡内位于US101-S的一处作业区的仿真路段,对可变限速基准模型的限速效果进行评价,结果表明,养护区前的警告区实施可变限速策略可有效提高交通安全,降低交通风险。定义可变限速影响因素的修正系数,从人—路—环境三方面分析可变限速影响因素,并将可变限速影响因素量化,构建不同影响因素对可变限速修正模型,给出不同设计速度的高速公路养护作业区的可变限速修正系数表。从驾驶员接受限速信息效益最大化角度出发,建立信息效益最大化模型作为可变限速标志布设模型。在该模型中,首先以驾驶员对可变限速标志的识认过程为基础,将养护作业区上游警告区的可变限速控制区域合理划分为若干限速控制子区作为可变限速标志备选区域,其次,利用粒子群算法对信息效益最大化模型求解,将可变限速标志合理布设到限速控制子区中使得驾驶员接受限速信息效益最大。