高速公路养护或大修是我国早期建成的高速公路发展到现阶段所要解决的主要问题之一。为避免施工作业对正常车辆通行造成不便,常采用“边通车、边施工”的施工作业方式。然而,车道数减少,车辆变道频繁,使得施工作业区内交通环境非常复杂,采用何种交通措施控制施工作业区,既能保证交通运行的效率,又能提高行车的安全具有重要的研究价值。VISSIM交通仿真试验是论文研究的主要手段,而针对高速公路施工作业区的限速控制和交通标志布设是论文研究的主要内容。首先,对双向四车道高速公路常见的施工作业区形式进行了归纳,并分析其适用性,结合实际选定“半幅封闭施工作业区”作为研究对象。结合实际工程项目,完成了相关数据的调查,并进行了数据处理。在此基础上,从交通流量、交通组成、车速分布和车头时距四个方面对施工作业区各区段交通流特性进行了详细分析,为建立施工作业区VISSIM交通仿真模型奠定了基础。其次,分析了变道合流、跟驰、排队三种施工作业区交通运行状态及其组合之间的关系,为建立VISSIM交通仿真模型提供理论依据。论文分析并借鉴了国外先进的交通合流控制思想,结合我国施工作业区研究的现状,提出从限速控制和交通标志布设两个方面进行交通控制的方案,并开展了相关研究工作。分析了VISSIM的基本原理和应用范围,证实将其应用于施工作业区是可行性的。进而建立了交通仿真模型,并结合道路条件、交通流参数及交通运行状态对模型参数和车辆行驶规则进行了设置。在此基础上,又运用模拟遗传退火算法对相关参数进行了进一步修正,使模型与实际更好拟合。最后,基于建立的VISSIM交通仿真平台,采用系数修正和仿真试验相结合的方法计算施工作业区的实际通行能力,进而理论推导出整个高速公路正常路段的限速控制标准;再通过反复地仿真试验,借助多层次—灰关联方法对试验结果进行综合评价,得到施工作业区瓶颈路段和施工路段限速控制标准。在此基础上,研究最小交通标志布设距离,分限速标志布设和其他交通安全标志布设两个层次进行方案制定,借助仿真试验和综合评价得到最优的交通控制方案。