随着高速公路里程的增长,山区高速公路隧道数量不断上升。高速公路隧道的修建,带来了巨大的交通便利和经济效益,促进了山区国民经济发展。但是由于隧道内外环境的巨大差异,给交通安全带来很多隐患,尤其是长隧道的出入口段,形成交通事故的多发地带。为了提高长隧道出入口段的安全水平,对高速公路交通流进行建模、仿真分析,以及对长隧道出入口段实行可变限速的仿真模拟,为长隧道出入口段工程实施可变限速提供理论依据和参考。本文通过对我国高速公路隧道事故原因进行深入分析,发现超速以及不良天气是造成事故的主要原因。并且对影响隧道内车辆速度、隧道环境以及现有限速方法的有效性进行分析,提在长隧道出入口段实行可变限速。以往对高速公路交通流的分析通常采用宏观交通流模型,本文通过对METANET和CTM两个宏观交通流模型进行对比,确定采用CTM模型,并且使用CTM仿真软件对长隧道入口段的交通流状况进行模拟仿真,仿真结果表明CTM模型能够很好的模拟隧道交通流的状况。选取可变限速模型的目标函数和约束条件,并采用MATLAB工具箱中的遗传算法对模型进行求解。依据上述研究结果,选取陕西蓝商高速李家河隧道(3km以上),在自由流和发生交通事故情况下,运用二次开发的VISSIM微观仿真软件对可变限速方案进行仿真评价。得到如下仿真结果:与未实行可变限速相比,实行可变限速以后,隧道出入口段相邻路段的速度离散性减小,尤其是隧道出口和入口的位置,速度变化较为平缓;在发生交通事故情况下,事故上游车辆的停车次数和平均旅行时间均减少20%以上,可有效提高隧道内行车安全。仿真结果表明,在长隧道出入口段实行可变限速方案,不仅可以减小发生交通事故的概率,提高交通安全,还可以保证驾驶人平顺舒适的通过隧道出入口段,对提高交通安全具有促进作用,故应在长隧道出入口段实行可变限速。