收费站作为高速公路通行瓶颈路段,其通行能力大小对高速公路交通运行状况有着十分明显的影响。ETC收费能减少服务时间、提升通行能力,在取消省界收费站后,ETC使用率呈现爆发式增长。为满足ETC车辆通行需求,需对收费站车道重新配置。但现行规范未对ETC车道和混合车道布设方案进行指导,车道配置方案缺乏理论支撑和布设依据,盲目配置车道反而会引起收费站拥堵和造成资源浪费。如何根据不同地区ETC使用率和交通量动态变化对车道进行合理配置,提升通行效率、节能减排是亟待解决的关键问题。鉴于此,本文采用理论计算与仿真模型相结合的方法,通过建立收费站交通运行微观仿真平台对车道配置方案开展了针对性的研究,主要完成的工作如下:（1）针对不同缴费方式带来的交通特性差异,对收费站处的交通行为模型进行分析;结合实际情况,对收费站的车辆到达过程、交通量组成及车辆服务时间等进行分析;使用理论计算方法,分别对MTC车道、ETC车道通行能力进行计算;按照不同评价指标,划分收费车道服务水平等级。（2）设计路网微观仿真模型通用建模流程,在充分结合深圳沿江高速前海收费站交通特性、车辆组成以及车道设置参数的基础上,利用Vissim仿真软件和Sketch Up三维模型构建软件,分别对高速公路收费站交通仿真模型及交通环境模型进行构建,并初步验证路网微观仿真模型的正确性。（3）针对Vissim仿真软件中默认驾驶行为参数与收费站实际交通参数间存在的差异,选取平均停车间距、安全距离附加部分、安全距离倍数部分、最小车头间距、安全距离折损系数和消失前等待时间为标定参数,通过正交试验设计进行参数标定。标定后的模型误差由24.67%降至2.26%,提升了路网微观仿真模型的精确度。（4）建立收费站虚拟仿真平台,设计不同交通量与ETC使用率下的仿真方案,得到满足服务水平下的收费站车道配置方案,以前海收费站为实例,给出收费站长期运营车道开启方案。本文针对收费站车道优化配置问题,建立路网微观仿真模型,在对仿真模型标定的基础上搭建收费站虚拟仿真平台,开展车道优化配置研究,得到适用于不同ETC使用率和交通量的车道配置方案,可为收费广场设计、运营提供关键技术支撑。