高速公路在交通运输中发挥着重要的功能，由于采用全封闭，全互通，分隔对向交通的设计，因此它具有高速、安全的特点。随着高速公路运营年限的增加和重载车辆的影响，高速公路的路基、路面、桥梁和沿线设施不可避免地会出现不同程度的病害，近年来，由于路基和桥梁的结构性病害引发的交通安全问题时有发生，因此高速公路养护越来越受到公路运营管理部门的重视，为了保证高速公路的服务水平和行驶安全，就需要制定公路养护投资计划，研究制定不同病害路段的养护技术方案（包括日常养护、小修、预防性养护、中修、大修和改建工程），每年投入大量的资金用于高速公路养护。　　高速公路养护施工区由于封闭部分行车道与施工等原因，改变了原有车流的行驶状态，往往会引起施工区和相邻路段通行效率的降低，行车速度下降，延误增加，形成高速公路的“瓶颈”。近几年，高速公路养护施工区的研究越来越受到重视，国内以往的研究多从定性的角度提出养护施工区的解决方案，如养护施工区的交通组织方案、分流措施和速度管理等，缺少对高速公路养护施工区交通特性等系统研究，没有找到具有普遍适应性的高速公路养护施工区的交通特性的分析方法，欠缺对施工区定量研究成果的支撑。国外对于养护施工区已经开展了较为深入和系统的研究，但是国外的高速公路行车环境、车辆运行特性、高速公路养护施工区管理方案与中国存在较大的差异，国外的研究成果无法直接适用于我国。　　本论文在分析调查数据基础上，探讨揭示了于高速公路养护施工区交通特性，重点研究养护施工区的车辆运行特性、可接受间隙研究和通行能力。　　首先，以高速公路养护施工区为研究对象，分析在不同的施工区交通组织模式下，车辆的运行速度和车头时距特性，施工区不同区段的交通量、运行速度和车头时距的变化，分析有无施工、白天与夜间和施工组织形式等因素对养护施工区运行速度和车头时距的影响。研究结论表明，车速和车头时距受以上因素的影响。　　其次，在对可接受间隙分析的基础上，研究驾驶员接受间隙或拒绝间隙的行为，建立了logistic的可接受间隙模型并对模型进行了标定，从模型的拟合优度和预测准确性2个方面对模型进行检验，结果表明模型具有较好的拟合度和预测精度。利用建立的可接受间隙模型，建立了临界可接受间隙的计算公式。基于车辆的汇入和可接受间隙，对养护施工区内的车辆间的换车道行为和冲突行为进行研究，利用间隙接受理论，讨论建立养护施工区的汇入模型，并在此基础上提出了养护施工区上游过渡区长度计算公式，通过进行算例分析，得到不同参数对车辆汇入模型的影响，并发现随着上游过渡区长度的增加，驾驶员倾向选择更大的间隙汇入;当交通量的增加时，汇入概率减小，所需的上游过渡区长度增大;当汇入车道车辆行驶速度越小，汇入概率越大，所需的上游过渡区长度越小。　　再次，讨论了通行能力车辆折算系数问题，车辆分类基于自由流速度，应用动态聚类的方法，结合车辆的轴距和结构特征对车辆进行分类，最终将车辆分类为小客车、中型车和大型车三种车型，新的分类车型表现出良好的分类特征。根据高速公路养护施工区车辆汇入的过程进行分析，考虑由于非标准车对交通流中标准车产生的延误进行研究，提出了基于车流行驶时间的车辆折算系数计算方法和计算公式。利用实测数据，按照车辆分类结果，计算了高速公路养护施工区的车辆折算系数:小客车为1.0，中型车为1.5，大型车为2.8。　　最后，利用间隙接受理论对养护施工区的汇入过程进行分析，对主车道的车头时距进行研究，并以实测数据得到主车道车头时距的分布，研究建立了汇入车流为连续型和离散型时的汇入交通量计算公式，结合实测数据，提出了养护施工区主车道的交通量计算模型，最终确立养护施工区间隙接受的理论通行能力模型;其次开展基于基本通行能力能力系数修正的施工区通行能力研究，采用VISSIM作为仿真平台，借助仿真技术和实测数据，重点分析施工组织形式、货车的混入率、上坡坡度、有无施工和白天与夜间等条件对高速公路养护施工区通行能力的影响，进而可以确定养护施工区实际通行能力计算模型。