保证交通安全、提高道路通行能力、减少出行广义费用是交通控制与管理的基本目标和出发点。主线控制、通道控制以及入口匝道控制和出口匝道控制是高速公路控制的主要策略，其中入口匝道控制是解决高速公路拥堵现象最广泛、最有效的控制策略。以往入口匝道控制策略都是基于传统交通流理论和一般控制原理提出的，未涉及到混沌理论。从非线性科学、混沌控制的角度出发，研究高速公路匝道控制是一项非常有意义且前沿的课题。本研究以“仅有一个入口匝道的高速公路区段”为研究对象，进行高速公路入口匝道混沌控制机理的深入研究，主要工作概括为如下四个方面：1、匝道混沌控制性能指标比较分析研究。采用对称式双车道元胞自动机模型仿真“仅有一个入口匝道的高速公路区段”，通过仿真实验就高速公路匝道混沌控制各区段时间指标的变化进行分析，对中间匝道长度和排队长度限制对控制效果的影响进行分析、讨论。结果表明依据是否混沌加入和取消混沌控制信号Bang-Bang条件，可以实现效率最大化目标，并为实现公平性目标提供基础；中间匝道长度直接影响到控制效率性目标的实现程度，对于较短或者较长长度的高速公路匝道，需要结合其他措施进行协调控制才使得控制效果明显；当超过匝道排队长度限制时，混沌控制必须结合主线上游、匝道需求采取不同的放行规则，才能实现效率和社会公平性目标。2、匝道混沌控制信号施加条件研究。针对高速公路的不确定性和非线性，选择全线总时间为匝道混沌控制效果主要指标，以主线总行驶时间和匝道总行驶时间为高速公路匝道混沌控制效果评价辅助指标，通过大量的实验研究分析高速公路匝道混沌控制信号施加的条件。实验表明：当交通流处于非混沌状态时，不施加混沌控制信号优于施加混沌控制信号；当交通流处于混沌状态时，施加混沌控制信号优于不施加混沌控制信号。3、匝道混沌控制信号施加与撤销时机研究。以高速公路匝道混沌控制信号施加条件为基础，对施加和撤销混沌控制信号的时机进行深入的研究、分析，以达到最优的混沌控制施加和撤销的时机，实现交通流从无序状态变为有序状态，从而达到抑制交通拥堵、减少车辆总通行时间、提高道路通行能力的目的。4、匝道混沌控制与传统匝道控制比较研究。本论文通过仿真实验，在不同交通流状态下对混沌匝道控制和传统匝道控制效果进行了比较，结果表明高速公路匝道混沌控制明显优于传统的高速公路匝道控制。