随着高速公路的发展，车流量的增加，相应的高速公路交通拥挤、交通安全和环境污染等问题也逐渐表现出来。多年来，国内外的实践经验证明，解决高速公路的交通问题单纯依靠新建道路基础设施是不能奏效的，除了要有相应的宏观交通政策予以支持，智能化、现代化的交通管理是十分重要的一个环节。 交通信息采集系统是ATMS的一个重要子系统，交通信息采集系统提供的动态交通流信息的实时性、准确性直接关系到ATMS各个子系统功能的有效发挥。自动信息采集，常用的如检测器法，包括线圈、红外、超声波、微波及视频检测技术，能够获得较为准确的断面交通流信息，如流量、速度、占有率等，在此基础上，可进行拥挤检测、事件判断、行程时间估计。此类信息的精度和可靠性与检测器性能、检测点密度及交通流的动态性及布设位置密切相关，需进行系统性地协调与优化设计。因此，对高速公路交通信息采集点的布局问题进行研究是十分必要的。 本文首先通过大量的基础研究和准备工作，了解国内外相关研究现状，在此基础上，介绍埋入式和悬挂式两类信息采集技术，并对各种交通信息采集技术的工作原理、性能、适用条件和成本费用等方面进行比较分析。其次，对高速公路车流运行特性及交通流特性参数进行分析，给出了交通信息的分类，对高速公路交通信息采集需求进行分层次分析。然后运用动态交通流理论、车流波动理论、聚类分析法等理论工具，提出了高速公路交通信息采集点的等距分级布局方法，具体将采集点分为三级：一级信息采集点主要为宏观条件下高速公路网运行分析提供数据；二级信息采集点为一级点的加密采集点，主要用于对各条高速公路进行交通参数推算与运行状况分析；三级信息采集点为一、二级采集点的加密采集点，通过对各个路段布设三级采集点，直接采集路段交通流数据，提高数据准确性。并给出了实例分析。在此基础上提出了非等距多目标优化方法，以运行目标、精度目标和成本目标构建了优化模型，设计了求解方法并给出了算例分析，得出该优化方法的可行性。最后运用交通仿真工具，对交通信息采集点的布局进行合理性检验，得出布局方法的分析结论，证明本文提出的方法是合理可行的。