随着早期修建的部分高速公路出现了通行能力不足、服务水平下降等问题,高速公路改扩建将在交通基础设施建设领域持续一段时期。为了尽可能减小改扩建对周边交通的压力,很多高速公路选择不中断交通的施工方式,在改扩建期间施工和通车同时进行,需要通过合理的交通组织来保障行车和施工的安全。其中针对施工不同阶段的特点,对车流进行科学合理的限速管理,有助于在保障车辆运行安全的前提下提高通行效率,是高速公路改扩建工程有待研究的重要问题之一。本文基于微观仿真技术和安全冲突理论,对面向不中断交通的改扩建高速公路限速问题进行研究。依托实际工程调研得到不中断交通的改扩建高速公路施工阶段和对应的交通组织阶段划分,并对不同各阶段的交通流特性进行调查研究,得到改扩建期间高速公路的交通量分布、车型分布、车速分布和不同位置的运行车速等特征数据。经过对比发现改扩建期间的车辆组成、速度特性等与改扩建前有很大差别,瓶颈路段主要为施工不同步产生的中分带开口段。在此基础上,进行仿真模型微观参数的敏感性分析,发现流量作为标定指标时模型标定结果最为有效,并以此为基础对对仿真基础模型进行了标定。选择改扩建期间车流行驶的基本路段和中分带开口段作为限速方案研究的对象,针对改扩建期间不同的交通组织阶段,分析了基本路段类型和中分带开口类型与长度范围,基于VISSIM仿真和基本通行能力修正得到不同类型路段的通行能力。考虑低、中、高三个道路饱和度水平,利用VISSIM仿真分析了中分带开口长度和交通组成两个因素的敏感性,发现中分带开口长度差距小于100m时安全性无显著差异,改扩建期间较为适宜的大车限制率为10%。基于以上分析,制定了基本路段和中分带开口限速研究的仿真方案,选择安全性、稳定性、通行效率、燃油经济性作为评价指标,TOPSIS法作为综合评价方法。通过对单车道和双车道基本路段的限速策略的仿真研究,综合各指标评价后发现基本路段限速80km/h最优,结合实测的85%位车速,建议高速公路改扩建期间基本路段限速80km/h。以基本路段的建议限速值为基础对不同的中分带开口段限速方案进行研究,发现10km/h和20km/h的层级限速值、100m和200m的层级距离间均无显著差异。对不同中分带开口类型的各种仿真策略进行仿真得到评价指标,综合评价结果表明适合所有中分带开口类型的理论最优限速方案为中分带开口限速70km/h,在警告区的1/2处开始设置。该最优方案适用于理想路况条件,为中分带开口的最大限速值,在实际应用中可以考虑具体路况条件调减最终限速值为60km/h或者50km/h。