20世纪90年代我国社会经济高速发展，社会经济交往活动日益频繁，亟需增建交通基础设施以满足出行需求。由于当时我国交通工程建设理论并不足以支撑相关建设实践，借鉴国外研究成果开展我国设施建设成为一种普遍现象。然而当下，交通设施内部交通流运行规律研究不足，制约了设施效能的发挥，限制了交通系统的进一步完善。尤其是对于城市快速路系统，关键设施节点交通流运行规律研究的薄弱，使其成为整个系统的瓶颈点。城市快速路交织区连通多股交通流，承担区域进出快速路系统的功能，是快速路系统关键设施，也是快速路系统拥堵常发地带。至今尚未准确把握交织区交通流运行规律，未形成快速路交织区通行能力分析理论，限制了设施效能的发挥和提升，亟需科学理论指导。我国快速路交织区内交通流运行受较多因素制约，交织车流及非交织车流相互影响组合方案多，传统数学工具难以描述和推演其交通流变化过程，本文借助微观交通仿真技术以刻画多变、复杂、随机的交织区运行特性，选取快速路系统中常见的A型交织区作为研究对象，开展城市快速路交织区交通流运行规律研究，构建城市快速路A型交织区运行速度预测模型。论文开展的主要研究内容包括:　　1)梳理了交织区通行能力分析方法发展脉络，确定了以模型修正为目标，以仿真为手段的研究技术路线。　　论文从建模思想、影响因素、分析逻辑等方面对美国《道路通行能力手册》（Highway Capacity Manual，以下简称HCM）中交织区通行能力体系发展历程进行分析，表明交织区通行能力研究正逐渐摆脱完全以数据为基础的统计建模方法，趋于精细化、晰因化、机理化研究，分析由于交通条件、道路条件变化引起换道次数等微观行为特性改变，对整体交通流宏观特性的影响。同时，由于交织区影响因素多、运行数据获取难度大，应用微观仿真技术研究微观驾驶行为特性对交织区宏观交通流特性影响亦逐渐被广为接受。　　论文对最新版HCM手册中交织区通行能力分析方法进行专门分析，在肯定其逻辑性强、物理意义明确、实际应用价值高等优点的基础上，应用我国实测数据进行标定及验证，发现:由于交织速度预测模型及非交织速度预测模型缺少整体流量和交织区长度因素的考虑，致使交织速度预测值接近甚至大于非交织车流预测速度，与交织区实际交通流运行特性相矛盾。综上，论文确定技术路线为结合实测数据，以最新版HCM手册中交织区通行能力分析方法为基础、以微观交通仿真技术为手段，基于微观研究快速路交织区交流运行规律，构建交织区运行速度预测模型。　　2)提出了面向微观交通仿真实验的仿真参数敏感性分析方法，改进了微观仿真模型实验标定流程。　　论文研究了当前微观仿真模型标定流程认为:目前微观仿真模型标定在校核指标选取环节存在一定盲目性，同时模型参数敏感性分析方法应用及应用目的均不合理，致使微观仿真模型标定结果移植性差。当前微观仿真模型标定流程通常为确定校核指标及目标函数、实测交通流数据、进行模型参数敏感性分析、开始仿真实验、调整模型参数以达到目标函数最优。其中校核指标选取与模型参数标定种类相对应，校核指标类型决定了标定参数种类和标定结果性能，然而却尚无明确合理的选取方法。不同于其他学科实验，微观交通仿真实验具有随机确定性及数据累计效应，仿真实验的随机性与仿真随机种子设定相关，同一仿真实验过程具有累计效应，并不相互独立。传统敏感性分析方法用于开展随机性不可控、结果相互独立的实验参数敏感性分析，难以直接应用于微观交通仿真实验分析。同时，模型参数敏感性分析以剔除对校核指标影响不显著的参数类型为目的，致使微观仿真模型参数标定结果只能反应校核指标的变化，并无法反应交通流实际运行状况。　　论文针对微观交通仿真实验特性，将仿真实验结果划分为因素变化维和随机变化维，形成同一随机种子、不同参数变化和同一参数设置、不同随机种子条件下的仿真结果两维矩阵，构建面向微观交通仿真实验的仿真参数敏感性分析量化方法。并改进当前微观仿真模型标定流程，将敏感性分析调整至模型标定流程首要步骤，综合选取受最多参数影响的指标作为仿真模型标定校核指标，以此克服校核指标选取的盲目性。相比当前模型标定工作，改进流程能够更为科学地确定校核指标及校核目标函数，更为全面的确定仿真对象标定参数集，以此提升模型标定结果的可移植性。　　3)提出了以数据包罗区域表示方法为基础的微观仿真模型中加速度和运行速度阈值实验方法。　　微观仿真模型由基础参数及模型参数共同作用，来模拟交通流现象。其中基础参数用于表征车辆运动性能（如最大可接受加速度、最大可接受减速度等），作用于车辆运动全过程，需参照车辆实际运动特性形成取值表;模型参数用于模拟车辆具体行为（如换道、跟车等），作用于车辆具体行为过程，由仿真模型参数标定得出。当前微观仿真模型中基础参数常依据车辆的出厂动力性能指标来确定，或笼统的由仿真模型标定得出，忽视了受驾驶感受影响的车辆实际道路运行特征。　　论文提出基础参数工程实测得到、模型参数优化标定获取的思路，应用工程实验构建微观交通仿真实验基础参数库。依据车辆运动过程中乘车者的受力情况，将车辆运行加（减）速度划分为舒适可接受、不舒适可接受、不舒适不可接受三个区域，借鉴可接受间隙分析方法，提出驾驶员实际驾驶过程中加减速度可接受阈值的实验确定方法，并开展道路实测实验，统计得出面向北京市微观交通仿真模型中加减速取值范围。同时依据实测车辆运动数据，论文提出以数据拟合线为中心的数据包络区域作为速度与加速度关系模型的表现形式，并给出具体包络函数线，以明确车辆运动过程中不同速度条件下加速度选取空间。　　4)建立了快速路交织区车流运行速度改进模型　　测算分析发现2010HCM交织区通行能力分析方法中交织车流及非交织车流运行速度预测模型存在较大缺陷，非交织速度预测模型缺少考虑整体流量因素、交织速度预测模型缺少考虑交织区长度影响。论文首先依据交织区运行特性对2010HCM交织区速度预测模型进行重构。而后以快速路交织区实测交通流运行数据为基础，应用论文以上研究成果，对快速路交织区交通仿真模型进行标定，构建了交织区微观仿真模型，以此作为分析工具获取研究数据，对重构模型进行标定。　　相比当前模型，重构模型在影响因素考虑上更为全面，且交织速度与非交织速度模型形式趋于统一，在交织流量较小时两者趋于一致。论文基于实测数据对原始模型及重构模型的模型预测精度进行对比，得出重构模型在交织车流预测精度上有大幅度提升（平均预测误差由25.41％降低至6.75％）。