随着高速公路通车里程和机动车保有量的急剧增加,高速公路交通事故频频发生,其中超速行驶是造成交通事故的一个最主要的原因。目前我国高速公路主要采用固定限速方式,不能根据交通状况、气象环境等进行动态调整,势必会影响高速公路的交通安全。降雨是我国最常见的天气现象之一,特别是夏天常见的雷阵雨、暴雨等局部路段降雨容易在高速公路上形成交通流瓶颈,因此有必要针对高速公路局部降雨路段采取合适的限速控制措施。本文在深入分析降雨对高速公路交通流特性如速度、流量、通行能力等参数的影响的基础上,对高速公路宏观动态交通流模型进行了研究,结合一定强度的降雨对车速及通行能力的影响,建立了高速公路局部降雨路段的可变限速控制方法和模型,并通过仿真实验对模型的有效性进行评价。主要内容如下：(1)通过高速公路实际交通调查,对雨天的交通流特性如速度、流量等参数与正常天气进行对比分析,得到了不同强度的降雨对交通流特性的影响,并在此基础上建立了雨天高速公路交通流模型。(2)在降雨对交通流特征参数影响的研究基础上对高速公路宏观动态交通流模型METANET模型进行改进,建立了高速公路局部降雨路段的可变限速模型；在此基础上,以总行程时间最小为优化目标、而以最大行驶速度以及速度变化量为约束条件,运用滑动时间窗方法建立了高速公路局部降雨路段可变限速的最优控制模型。(3)运用MATLAB软件,对高速公路局部降雨路段的可变限速最优控制模型进行仿真实验,结果表明,本文方法可提高局部降雨路段的运行效率和安全性。