在实际的高速公路施工过程中,一般都采用不中断交通流的施工方式,这种方式既能保证交通运行需求,同时也可以保证施工进度,但是此种方法也有缺点,容易在施工处形成瓶颈,使高速公路形成拥堵,即影响施工区的安全性,又影响施工区的通行效率,造成不良的社会影响,在实际应用中通常采用诱导或管控的方式解决此类问题,但目前研究中存在一些问题,目前研究通常将诱导与管控分开考虑,管控策略的启动时间窗口也不够清晰,分流率以及调节率等参数也难以应用到实际工程中去,本文从以上几个不足之处切入,建立一种综合交通诱导与交通管控的出入口匝道管控方式,同时建立决策树模型,严格把握策略执行时机,以诱导开关以及收费通道开放数作为决策变量改进整体模型,最终形成一套完整的出入口匝道管控策略。本文首先明确了高速公路施工区的基本定义、施工形式以及施工区的布局方式;之后介绍了京沪高速的高速流量特征,从全程分析了高速公路流量在时间以及空间上的分布特征,除此之外,本文还统计了施工区一天内的流量变化状况,对高速公路施工区路段的短时交通流进行了分析,划分流量的高低峰时期,最后建立了LSTM神经网络模型,对未来流量进行了短时预测,并对预测结果进行了验证,完成了交通拥堵的预警工作。之后对交通流模型进行了简单的介绍,着重对METANET模型的基本表达式进行了介绍,并依照本文的研究目标,对模型进行改进,将诱导开关以及收费站开放匝道口数目作为参数引入模型中,最终形成一个完整的交通流模型,之后依靠以往研究的积累和实际的路网拓扑结构,对模型中的参数进行了标定。本文还分析了高速公路路网执行管控策略的必要条件,首先从路网的客观条件入手,介绍了路网层面执行管控的必要因素,之后依据指标选取原则选取四个指标对启动判别过程进行量化研究,选取的指标分别为路网拥挤度、施工道路拥挤度、拥堵里程以及平行道路拥挤度,然后依据大流量路段拥堵预警表以及路网路段拥堵预警表建立决策树模型,逐步判断本文所研究管控策略是否启动。依据建立的交通流模型建立最优控制模型,设立最优控制模型的目标函数,也被称为性能指标,之后研究最优控制模型的约束条件,对模型的仿真时间与决策变量的更新时间进行定义,最后通过遗传算法进行求解,设计二进制编解码过程,子代选择方式采用轮盘赌的方式,染色体交叉采用多点随机交叉方法,交叉率为0.95,染色体变异采用单点随机变异的方法,变异率设为0.005,最后求解得到管控参数,从而形成完整的针对高速公路施工区的出入口匝道管控方案。在本文最后依据京沪高速改扩建的新沂和淮安段的实际交通背景,将实际路网状况作为路网拓扑结构,假设了部分交通流量以及交通流参数,设置了两组对照实验,分别为自由流状态以及仅考虑诱导分流的实验条件,在三种条件下进行了交通仿真,得到了最终的交通仿真优化结果,无控制方案的总花费时间为85140veh·h,当仅实施分流策略而不启用入口匝道管控时,方案的总花费时间为78329veh·h,本文研究的出入口匝道管控策略总花费时间为76626veh·h,本文策略与两个对照试验相比,总损失时间分别减少了10%以及2.2%,考虑到仿真实验中,仅有一个入口匝道管控节点,当应用到实际路网当中时,模型性能可以进一步提高,验证了本文模型的有效性。