随着机动车数量的增加和城市内部跨区域交流的增强,快速路在城市道路系统中起着日益重要的作用。然而随着快速路改扩建、路面养护以及一些大型工程项目施工占用快速路车道的情况逐渐增多,快速路施工区成为交通问题集中的区域。该区域的交通问题表现为规律性的交通拥堵、交通事故频发、车辆油耗排放增加等。本文以快速路施工区交通特性为基础,研究合理的可变限速策略和限速值确定方法,达到车流运行安全、高效、经济的目的。以双向六车道快速路最外侧车道封闭施工区为研究对象,阐述了道路环境特性,分析了换道行为规律、跟驰行为规律以及交通冲突等车辆运行特性,根据实测数据统计分析了交通量时空分布、车头时距特征、车速整体变化趋势、不同时段车速特征等交通流特性。从安全、效率、经济三方面进行限速必要性研究。分析了限速对车速的影响(车速值、速度标准差、限速遵守情况);速度通过影响驾驶员身心特征、车辆性能、事故率、事故严重度从而影响施工区交通安全;对施工区延误的分类与形成过程进行几何解析,运用交通波理论解释限速对延误的影响;采用数据统计分析得出速度、加减速与油耗的相关性。快速路路段交通状态参数实时变化,所采集车速均为离散数据,同一时间同一路段车辆车速各异,驾驶员对限速标志的遵守情况不同,施工区路段限速条件变化将引起车速变化且变化程度也因车而异,而综合安全、效率、油耗存在一个最优车速,因此通过调节限速值优化快速路施工区交通运行状态可以转化为通过设定限速值使离散的车速与最优车速差异化最小的过程。本文形成了施工区延误、油耗计算方法以及基于交通冲突的安全评价方法,建立了基于安全、效率、油耗多目标优化的最优速度模型,在仿真平台下运行并输出不同限速条件下平峰、高峰车辆运行数据,采用平均车速差、方差指标定量评价离散车速与最优车速间的数据差异,将数据差异最小者对应的限速值作为最优限速值。最后,借助VISSIM对限速策略进行仿真,详细阐述了施工区VISSIM模型的搭建,对平峰和高峰的限速值计算方法进行案例分析,结果表明本文的限速值确定方法可以兼顾高效性、经济性和安全性。