车道变换行为是多车道交通流中的普遍现象。关于变道有一个著名的悖论“欲速则不达”,也就是说为了追求更快的行驶速度而进行车道变换,结果反而变得更慢。然而这个悖论并不总是成立,而是有特定的发生范围。受到宏观微观相结合思想的启发,在分析车道变换行为、混合交通流特性、连续交通流特性的基础上,建立考虑连续流宏观特性的元胞自动机交通流模型。针对城市单向路段连续交通流,采用对称型变道规则,分析自由车道变换行为引起交通流整体状态的变化。仿真结果表明,随着车辆到达概率的增大,车道变换对交通流的增益作用逐渐过渡到削弱作用。为了确定这个正反作用的临界范围,分别以车辆平均延误(时间指标)、可通行的最大流量(空间指标)为控制指标,建立以控制指标作为因变量,车辆到达概率、绿信比作为自变量的二元函数空间曲面,通过对比自由变道和直行两个曲面、求解交线在平面上的投影,得到悖论发生的临界范围。分别讨论交通流状态的三个范围(正常区、过渡区、悖论发生区),深入分析自由变道机制导致悖论发生的原因,并得出了相应的结论与建议。针对双向双车道逆向超车交通流,采用非对称型变道规则,全面模拟了单向交通流、不对称交通流和对称交通流的超车现象。分别以平均密度、平均车速、车辆平均延误、可通行的最大流量这四个交通流参数为控制指标,建立以控制指标作为因变量,本车道车辆到达概率、逆向车道车辆到达概率作为自变量的二元函数空间曲面,得到超车行为正反作用的临界范围。分别仿真不同型式的路中标线,通过定性定量的比较分析,确定了双向双车道上路中标线的最佳型式。本文考虑连续交通流特性,建立元胞自动机模型,在理论上提出了单双向路段的变道交通流理论,在应用上验证了变道悖论,并分别确定了自由变道和超车行为正反作用的临界范围。根据这些临界范围,可以改善交通管理,优化交通组织。