由于受到观念、体制和技术方面的制约,高速公路往往只对运行车辆的最大速度进行静态的限制,往往只会对整条道路限制一个固定的速度值,车速的管理缺乏连续性。驾驶人无法获取上、下游的交通状况,在选择车速上缺乏合理性,为了增加道路的利用率,减少速度的离散性,本文拟通过在高速公路上施加信号引导,并对引导条件下的高速公路交通流特性进行研究。本文首先对交通流基础理论和元胞自动机模型进行介绍,对高速公路信号引导的作用方式和作用机理进行了分析。并在此基础上,改进Nasch模型和双车道元胞自动机模型,对信号引导下的高速公路元胞自动机模型进行建立。通过对车辆聚集过程和拥堵疏散过程中的交通流进行仿真,对比信号引导条件下和正常条件下的交通状况,仿真结果表明,在高速公路上进行信号引导有助于交通流的改善。其次,对交通事故的影响区域进行划分,建立交通事故下的元胞自动机模型,分析了交通事故持续时间对于交通流的影响。并对元胞自动机模型进行改进,建立了交通事故下的引导的CA模型,并进行仿真对比,仿真结果表明,在交通事故区的上游进行速度的限制性引导,使得交通流的通行能力有所增加。此外,对于不同的引导速度进行仿真分析,确定最佳值。最后,本文对道路养护下的道路特性和交通特性进行了分析,并在此基础上,分析了养护路段长度对叫交通流的影响,建立了养护下的信号引导CA模型,并通过仿真证明了引导的有效性,对针对不同的引导速度和作用区间长度进行仿真研究,确定最优的引导速度和作用区间长度。