本论文依托陕西省交通运输厅科研项目—山区双车道公路爬坡车道设置决策技术研究(15-27K)。我国山地地区地理线形复杂、地貌多变,因此选择二级公路实现山区的集散与干线功能,二级公路具有多组合纵坡从而形成长大上、下坡,即爬坡路段。当重载货车在爬坡路段上运行时,由于自身的车辆性能的原因导致其出现速度折减的现象,加之山区二级公路交通组成复杂,车速差较大,因此,严重影响了山区二级公路的通行能力与交通安全。本文从效率角度出发,通过定量分析山区二级公路爬坡车道的设置效果,科学、合理的提出爬坡车道设置决策阈值。本文针对姜眉公路中部分爬坡路段上车辆进行了运行、超车等方面的交通特性调查,得到了爬坡路段不同类型车辆的运行特性,并针对影响爬坡路段通行能力的因素进行分析。通过交通调查得到山区二级公路爬坡路段车辆运行、超车等特性。元胞自动机采用离散的时空和状态变量,使得其研究本质上离散的交通问题时,避免了离散-连续-离散的近似过程,具有独特的优越性,因此选取元胞自动机进行建模。介绍了元胞自动机的基本原理与各类模型,结合调查数据,加入改进的双向两车道超车模型,在模型中的边界条里加入交通量及车速的因素,通过调查得到的数据标定模型参数与运行规则,建立山区二级公路爬坡路段元胞自动机模型,并采用MATLAB软件对爬坡路段上的车辆运行状态进行模拟。分析交通量、坡度、坡长、车速、大车混入率五个成分对其通行能力的影响。通过多元回归的统计学方法,对比分析有、无爬坡车道情形下,山区二级公路爬坡路段通行能力提升百分比。对山区二级公路爬坡车道的设置与否提出了相关依据。