在我国部分经济发达地区,很多双向四、六甚至八车道高速公路已无法满足当地迅速增长的交通需求。当新建或改建高速公路车道数达到双向十车道及以上时,宜采用内外幅分离的整体复合式断面。目前我国双向十车道及以上高速公路工程实例较少,对于高速公路整体复合式断面相关研究指标缺乏,在主线同向分隔带开口设计标准方面基本处于空白状态。基于上述情况,本文对高速公路整体复合式断面同向分隔带开口及分合流区相关指标展开研究,对我国未来多车道高速公路的规划、设计、施工与运营有积极意义。论文依托“广深高速公路改扩建”项目,总结分析了国内外相关研究成果,结合整体式断面与分离式断面各自特点,提出了高速公路整体复合式断面的概念。对其主线分合流区交通组织设计与交通流特性进行分析与研究,并将高速公路整体复合式断面两种主要交通组织方式进行对比,得出了客货分离式交通组织方式更适合整体复合式断面的结论。结合车辆特性、汽车动力学、交通运输工程等理论,对车道安全换道过程进行分析与计算,并根据整体复合式断面换道特点及影响因素,提出了相关指标的计算模型。结合广深高速公路实测数据,提出软分隔和硬分隔相结合的同向分隔带布置方式。在不同设计速度、不同同向分隔带宽度及不同路拱横坡条件下,研究了分隔带开口长度、过渡段长度、分隔带开口起终点到立交出入口起终点长度、分合流区通行能力等关键技术指标。从广深高速公路实际调查的交通流情况出发,对同向分隔带开口长度进行仿真模拟验证,并将交通冲突率作为评价指标,确定了同向分隔带开口长度的最小值。然后与理论研究结果进行对比,最终提出同向分隔带开口长度的一般最小推荐值。本文对于高速公路整体复合式断面分合流区的研究结论,可以为相关道路工程设计人员提供参考,具有一定工程意义。