道路交通系统时刻在为人们的日常出行提供快速、舒适和便捷的服务。随着城市化进程的不断加快,交通需求的日益增长使相关部门不得不对现有部分道路进行改建、扩建,扩大交通容量;与此同时,长期高负荷运营下许多路网已经出现了道路破损严重,道路服务水平降低以及各种配套设施老化等问题,因此,近些年来公路养护需求呈现快速增长的趋势。在道路养护过程中,施工方往往会利用警告标志和安全防护措施将施工区域与车流隔离,形成高速公路施工区。施工区的存在一方面导致了路段交通效率降低,增加了交通延误;另一方面,由于车道封闭而引发的换道汇合行为增加也给施工区的交通安全带来了隐患。本文旨在从驾驶人行为、交通风险和交通效率等多个角度对施工区路段下驾驶人的换道汇合行为进行分析,设计并验证辅助性的换道汇合语音提示以及基于车辆排队长度的动态信号控制汇合策略的功效,相关研究成果能够为施工区路段的交通组织管理提供一定的指导。本文的主要研究内容如下:（1）基于高仿真驾驶模拟平台,建立了施工区驾驶模拟仿真场景,通过开展行为实验,采集驾驶人的眼动和行为数据。除了考虑驾驶人的职业和性别,本次实验设置了20～60pcu/km五种交通密度来模拟不同的道路交通状态;同时,通过梳理现有的施工区换道汇合管控措施,本研究提出了具有辅助提示功能的换道汇合语音提示,并对比了无语音提示场景以及语音提示分别设置在施工区上游250m、500m、750m和1000m位置时驾驶人的行为特性和眼动特性。（2）以换道汇合过程中的行为变化为线索,分析驾驶人特性、交通密度和语音提示对不同阶段下驾驶行为的影响。结果表明男性驾驶人在施工区道路环境下对路况变化更加敏感,他们比女性更早换入开放车道;此外,男性在换道执行过程中对车辆的控制也更加稳定,具体表现为男性驾驶人在纵向上的速度标准差更低,转向时的方向盘转角速度更小。驾驶经验和驾驶技术的差异使得职业驾驶人执行换道时的行为表现比普通驾驶人更加从容,他们同样保持较小的纵向速度标准差和方向盘转角速度。密度的增加会提升换道难度,驾驶人需要更长的换道准备时间,并且换道起点也更靠近施工区,这些变化均导致驾驶人更倾向于接受冒进驾驶行为。语音提示对换道汇合行为的引导作用效果显著,随着语音提示发布位置逐渐提前,驾驶人会越早开始执行换道汇合行为。（3）以换道汇合过程中的视觉访问特征为线索,分析驾驶人特性、交通密度和语音提示对眼动行为的影响。结果表明男性驾驶人更加关注开放车道上的路况信息,他们对开放车道前方以及后视镜的访问时长占比高于女性驾驶人。职业驾驶人换道汇合过程中更关注自身与开放车道后车之间的速度位置关系,他们对后视镜的访问时长占比普通驾驶人更大。交通密度对视觉访问特征影响显著,低密度下驾驶人视觉访问主要集中于封闭车道前方,目的在于与前车保持安全跟车距离;随着密度逐渐增加,驾驶人的注意力逐渐从封闭车道前方转向开放车道前方和后视镜,说明换道间隙减小、换道困难提升使驾驶人需要花费更多视觉注意确认换道安全。语音提示能够提高感知阶段内驾驶人对后视镜的访问时长占比,降低准备阶段内驾驶人对后视镜的视觉访问,说明语音提示提高了感知阶段内驾驶人采集路况信息的活跃性,从而降低了准备阶段内来自于后视镜的视觉分心。（4）基于换道汇合过程中换道车与周围车辆的冲突关系,建立换道风险评估模型,分析换道车与每辆车的交互风险和汇合过程的总风险。结果显示男性驾驶人与封闭车道和开放车道前车之间交互风险较高,更容易与前车发生追尾碰撞事故。交通密度增加会提高换道汇合总风险,并且密度对交互风险存在差异化影响;其中,换道车与封闭车道前车和开放车道后车之间的交互风险分别与密度呈负向关和正相关,前者是因为高密度下的速度降低对换道风险起到了抑制作用,后者则是因为高密度下换道间隙缩短导致风险升高。语音提示的分析结果表明250m和1000m两种相对极端的位置均不利于交通安全,250m处的语音提示可能会刺激换道较晚的驾驶人采取冒进驾驶行为;而车辆距施工区上游1000m处接收到语音提示时速度还较快,换道时容易增加与开放车道前车的交互风险,因此,语音提示设置的合理位置为500m或750m。除了实验设置的影响因素外,本文还分析了换道行为指标对风险的影响,发现换道起点位置距施工区较近、较大的纵向速度标准差以及较快的方向盘转角速度等都将导致换道风险升高。（5）基于元胞自动仿真开展不同语音提示位置下的交通效率研究,提出基于车辆排队长度的动态信号控制汇合策略,并验证其功效。结果显示250m处语音提示在各项交通效率指标上与无语音提示基本一致,未能表现出对交通效率的改善提升。随着语音发布位置的逐渐提前,路段的交通延误下降、瓶颈处的通过交通量增加,且封闭车道和开放车道上的车辆排队逐渐趋向平衡;然而,在提升效率的同时,提前发布语音提示也引发了大量的换道汇合行为,增加了施工区路段的安全隐患。为此,本研究提出了基于车辆排队长度的动态信号控制汇合策略,通过每次只让一条车道通行来从根源上减少交通冲突,仿真结果表明本研究提出的信号控制策略能够显著降低施工区路段上的换道次数,并且能够在高密度条件下保障更大的通行能力和更短的车辆排队长度。最终,本研究建议在低交通密度下提供早汇合的语音提示来改善换道汇合行为,在中、高密度下采用信号控制汇合策略,牺牲部分道路通行能力保证路段的交通安全。