近年来高速公路上交通事故频繁发生，尤其是灾害天气、交通突发事件等不利因素引起的事故，已对高速公路上车辆运行的安全和效率产生了严重影响。我国现有的灾害条件下交通管理主要集中在突发事件应急管理预案的制定与实施，多采用行政管理方式，致使其针对性不强，目的性不明确。因此，为了保证灾害条件下高速公路的行车安全，提高灾害条件下的交通运行效率，有必要对灾害条件下交通疏导与控制的关键技术进行研究。首先，论文针对雾、雨、雪和大风四种灾害天气对高速公路影响的不同特点，进行了限速与限距研究。考虑了车辆稳定性、水膜厚度、曲线段等影响因素，对基于停车视距的限速模型中的道路摩擦系数和行车视距进行了修正，根据车辆动力学原理，利用Adams/Car软件仿真得到特殊情况（如积雪结冰）的限速值；在限距研究中，针对不同的天气和道路交通状况，对后车的反应时间、道路摩擦系数、最小停车间距等参数进行了修正。其次，根据道路交通突发事件的影响特点，界定了其疏导与控制措施包括限速、限距、诱导和限流四个部分。在限速研究中，根据人机工程学原理，采用基于驾驶人信息处理能力的方法，将影响限速的灾害路段道路几何信息、道路交通运行信息、交通管理控制信息、气候环境信息、驾驶人自身信息等因素进行量化，从而得到最佳限速取值；在限距研究中，遵循灾害天气下的限距方法；在交通诱导研究中，根据灾害路段主线实时交通量，利用改造后的烟雨模型计算对事件对上游交通的影响范围，然后根据阻抗函数计算并比较灾害路段和诱导分流路径的行程时间，从而推荐分流路径；在限流研究中，选择协调控制类型中一体化型控制方法下的线性规划模型，建立目标函数及线性约束条件，对道路通行能力进行修正，利用主线车流到达分布和车辆合流所需安全间隙，动态计算各个入口匝道限流值。第三，针对各灾害条件及其组合情况对高速公路的影响，论文综合以上研究提出了灾害条件下高速公路行车安全管理预案库，并开发出了包含系统管理、道路基本信息、控制诱导等模块的灾害条件下交通行车安全管理软件，此软件能够根据道路实时交通信息和灾害情况，调用相应的交通组织预案，实现对高速公路的控制和诱导。除此之外，在每一章研究中，结合沧州沿海高速公路实际情况，应用论文所提出的相关理论，进行了灾害条件下的交通安全管理策略实证研究。