随着我国经济发展以及城市化建设，交通拥堵问题日益凸显。作为城际之间生命线的高速公路在节假日期间的拥堵情况尤为严重，2012年国庆节长假期间全国各大高速公路因免费通行造成的大流量拥堵情况更是成为交通部门亟需面对的难题。从我国治理交通拥堵的经验来看，单纯增加道路供给或是抑制交通需求并不能很好地解决问题，而当前高速公路普遍存在管理水平不高的问题也是治理拥堵问题的瓶颈之一。因此，综合利用智能交通系统与技术才是治理交通拥堵的解决之道。根据高速公路大流量拥堵情况的分析可知，其主要原因是交通流量大和事故率高。由于节假日大规模出行使得交通需求在高速公路上集中体现，如果不对流量实行一定的控制，容易造成高速公路在过饱和状态下事故频发，进而引发更为严重的拥堵。因此，本文从流量控制的角度，对高速公路大流量背景下的交通拥堵及疏导问题进行了深入分析和研究。本文首先对高速公路拥堵的实际情况进行原因分析，提出了一种仿真的方法进行实证研究，并提出从流量控制的角度研究疏导方案；针对高速公路大流量时的拥堵和突发事件两种情况，选取交通疏导方法并设计了不同的疏导方案。此外，本文针对交通疏导方法中的入口匝道控制方法，选择合适的优化目标并建立系统最优控制模型，通过Vissim交通仿真软件结合混洗蛙跳算法求解入口最优控制率；而且，对不同疏导方法进行了比较，通过仿真分析得出，设置合适的分流比并结合入口匝道最优控制方法，不仅在高速主线的运行状况上表现最好，同时对拥堵点也起到了一定的疏导效果。最后，本文根据高速公路大流量背景下交通管理要求选取指标，并利用层次分析法建立交通疏导方案综合评价模型，为大流量疏导方案提供了定量、定性相结合的评价方法。本文针对节假日期间高速公路大流量背景所提出的仿真分析方法、拥堵疏导方案、评价指标和模型，可为高速公路管理的相关部门提供研究方案和评价方法的支持。