高速公路交通事故持续时间预测对于提高事故救援效率，及时发布必要的预测性和诱导性交通信息，以及快速消除事故影响等具有重要意义。交通事故影响范围预测是评价事故影响大小、确定是否采取及采取何种紧急交通组织等的重要依据，这两方面的研究能够为提高高速公路交通事故的处理效率和快速消除事故产生的负面影响提供重要的基础理论和方法支撑。本研究首先总结性地阐述了高速公路交通事故时空影响分析的相关基础理论，包括交通事故持续时间的构成及影响因素，交通波理论，排队论，决策树理论和路径选择理论。其次，在深入分析构成交通事故持续时间的四个组成部分——事故发现时间、事故响应时间、事故清除时间和交通恢复时间各自影响因素的基础上，对各组成部分分别建模预测，其中，根据报警方式分类确定事故发现时间，用决策树法预测事故响应时间和事故清除时间，分别用交通波理论和排队论估算无干涉和干涉条件下交通恢复时间，在此基础上得到总的交通事故持续时间，构建高速公路交通事故持续时间预测的分阶段模型。然后，将事故条件下上游车辆的路径重选择状况看作局部路网的交通流重分配，通过确立路径重选择的起终点和路径阻抗函数分析，在传统Logit模型的两种改进模型的基础上，建立一种新的改进型模型来计算事故条件下各路径被选择的概率，将事故持续时间划分成多个较短的时段，用容量限制-多路径交通分配方法进行多次交通分配，对比有无事故条件下相关路段服务水平的变化，确定各个分配时段内受影响较大的路段，将这些路段连接形成的局部路网作为该时段事故影响范围，取各个分配时段中最大的事故影响区域作为高速公路交通事故影响范围。