伴随着我国高速公路里程的快速增长，高速公路的交通量也呈不断增长的态势，加上部分高速公路是在原有的一级公路上改造形成的，致使大部分高速公路的路面条件以及交通设施都不同程度的遭到了破坏，高速公路的施工养护作业变的越来越频繁，成为高速公路发生交通拥挤以及造成各类交通事故的重要原因。论文正是在这种背景下开展研究的。 首先，对高速公路施工区进行了重新划分，并综合运用系统工程学、交通工程学、行为学、概率论及数理统计等理论对施工区的交通特性进行了深入分析。与高速公路基本路段相比，施工区道路条件与交通条件发生了明显的变化，这种变化对驾驶员的驾驶行为及施工区的交通流特性产生了深刻的影响。 其次，对高速公路施工区交通组织和通行能力进行了研究。建立了施工区合理长度的费用模型以及提出了施工区各控制区(警告区、锥形区和缓冲区)的长度标准；深入研究了施工区的限速程序；通过推荐新增施工区的各类标志，与现有的施工区交通标志共同构成了施工区的标志系统。 高速公路施工区的通行能力研究分析了施工区通行能力的影响因素，然后通过基于交通流统计分析模型的通行能力分析方法、基于施工区基本通行能力修正模型的通行能力分析方法和基于交通仿真的通行能力分析方法来研究施工区的通行能力。 最后，开发了施工区的交通仿真模型。施工区的交通仿真模块主要包括道路模块、交通设施模块、人－车模块、仿真模块、结果模块等，其中，仿真模块是仿真模型中的核心部分，该模块是在已知仿真基本条件和仿真基本框架的基础上，根据一定的规则(包括发车规则、自由行驶规则、跟驰规则和换车道规则)，对分析时段内的各人－车单元的状态进行仿真。