近年来,我国的高速公路建设有了长足的进步,新建高速公路以多车道为主。随着车道数的增加,由高速公路自身固有属性而引起的交通拥堵已经越来越少,但由车辆间相互作用、随机扰动而引起的交通拥堵却呈上升趋势。而其主要原因是由于我国高速公路以混行交通流为主,且大型车辆占比较高。由于大型车辆自身性能以及载重等因素,其速度与其他车辆存在差异,从而导致了高速公路上产生了大量的“移动瓶颈”。与固定瓶颈不同,移动瓶颈的位置会随着时间产生变化。这导致了移动瓶颈所引发的拥堵现象比固定瓶颈所引发的更加复杂。对移动瓶颈扰动下的高速公路交通拥堵传播规律进行研究,有助于减少高速公路上游“移动瓶颈”引发的交通拥堵,并提高高速公路服务水平。本文以高速公路混合交通流为着手点,运用元胞传输模型并结合三相交通流理论研究了当前高速公路上移动瓶颈对交通流造成的影响。并在其基础上提出了一种基于可变限速的控制策略。本文研究要点概括如下:(1)在经典元胞传输模型的基础上引入三相交通流理论,运用同步流现象来解释移动瓶颈下的交通拥堵,提出考虑同步流现象的元胞传输模型,并进行数值模拟。(2)在考虑同步流现象的元胞传输模型中加入移动瓶颈,分别调整移动瓶颈处通行能力、移动瓶颈持续时间和主线流量三个参数,观察交通流中拥堵延误、拥堵规模和平均行程速度的变化情况,研究了当前高速公路上移动瓶颈对交通流造成的影响。结果表明:结合三相交通流理论改进后的CTM模型能更加准确的反映出移动瓶颈下的交通流特性。主线流量、瓶颈处通行能力、移动瓶颈持续时间都对移动瓶颈下移动传播存在影响。当主线流量高于瓶颈处通行能力时,移动瓶颈将出现。而移动瓶颈持续时间越长,对瓶颈处的交通影响越大。多个移动瓶颈叠加影响下,瓶颈处的拥堵规模、拥堵延误将进一步上升,而平均行程速度将进一步降低。(3)针对移动瓶颈影响下的拥堵问题,运用可变限速控制手段,结合移动瓶颈下交通拥堵的传播机理,及移动瓶颈下拥堵区域的交通流特性,提出一种基于可变限速的交通控制策略。