高速公路收费站是我国高速公路系统的重要组成部分，ETC车道的建设与应用越来越广泛，已成为高速公路收费站发展的趋势。由于ETC车道的交通流特性为连续并且速度变化不大，现有用于ETC车道通行能力研究的排队论理论已不适用，同时，由于异常车辆的存在，ETC车道呈现连续流与间断流混合的状态，而国内对于ETC车道交通流特性以及通行能力的研究少之甚少，使得ETC车道的规划设计缺少一定的理论基础和交通流参数的支持。本论文在实测数据的基础上，运用理论分析和交通仿真相结合的方法，对ETC车道交通流特性以及通行能力进行了研究，研究成果可以作为ETC车道的规划、设计和运营管理的依据。　　本论文总共由六个部分组成，第一部分为绪论，简要论述了论文研究背景、研究内容、国内外研究现状、研究方法等。第二部分介绍数据采集方法以及数据的初步整理与分析，为下一步交通流特性以及通行能力的研究奠定了基础。第三部分主要研究了ETC车道车辆运行特性和交通流特性（包括ETC车道来车分布、服务时间、交通组成、车头时距、折算系数等）。第四部分在实测数据的基础上，基于理论对实测数据进行统计分析，确定了ETC车道基本通行能力，对ETC车道跟车状态的临界车头时距进行了研究，并采用ETC车辆的跟车率作为划分服务水平的指标，把ETC车道服务水平划分为六个等级，给出不同服务水平分等级下ETC车道的最大服务交通量。第五部分分析并量化了异常车辆对通行能力的影响，最终提出了两种ETC车道通行能力计算模型，一种是基于车辆折算系数的通行能力计算模型，一种是基于异常车辆影响系数的通行能力计算模型，并对比分析两种计算模型的优缺点。最终结果表明，可以使用ETC车道通行能力计算模型进行异常车辆影响下的ETC车道通行能力的计算。在第六部分是结论，总结了的论文研究成果，并对未来ETC车道交通流特性以及通行能力的研究工作进行了展望。