随着机动车保有量的不断提升,城市道路交通负荷日益严重。城市快速路的建设虽然对缓解交通拥堵起到了一定作用,但由于快速路交织区内交通流的复杂性,仍然容易形成阻塞。因此,对快速路交织区交通运行特征及规律的研究显得尤为必要。本文以城市快速路交织区为研究对象,应用无人机采集了实际交通流运行数据,在对城市快速路交织区交通流特性分析的基础上,构建了城市快速路交织区仿真模型,对不同影响因素情景下交织区交通运行状况进行评价,进而提出快速路管理和改善设计对策。本文主要的工作包括:首先,利用无人机航拍技术采集了扬州市南部快速路的交通流数据,应用图像识别技术对数据进行处理,统计了实际场景下城市快速路交织区交通流的车速、流量、车头时距、换道概率等指标,系统分析了交织区交通流运行特性。其次,在系统比较分析现有交通流仿真模型方法的基础上,根据本文实际场景下的快速路交织区交通流数据的特征,构建了基于元胞自动机模型和SUMO仿真的城市快速路交织区交通仿真模型,对仿真模型中的跟驰参数、道路场景、仿真时长等进行标定,并与实际数据进行比较验证,满足仿真要求。进而,应用构建的仿真模型,以平均速度、车头时距、交通冲突等为评价指标,对不同场景下的城市快速路交织区交通流特性进行影响评价。对比分析了不同交织区长度、不同交通流量与不同驾驶行为对于交通流运行特性的影响。仿真结果显示,当交织区内的交通量一定时,随着交织区长度的增加,车辆的平均速度、车头时距等指标都会随之增大;而当交织区长度达到400m后,这种影响不再显著。当交织区长度一定时,随着交织区内车辆数的增多,车速与车头时距相应下降,但是冲突次数与二氧化碳排放随之上升;当交通量增加到一定程度时,车速与车头时距下降趋势减缓,但交通冲突次数出现大幅增长。在分析驾驶行为对交织区车辆行驶状态的影响时,分低流量和高流量两种状态进行仿真模拟,结果显示,总体上低流量环境下,相关因素对交织区整体运行状态产生的影响相对较小,而在高流量环境下车辆换道、出匝道的比例越高,对交织区运行状态产生的影响就越大。最后,根据城市快速路交通区运行仿真与影响评价,针对影响交织区交通运行的主要因素,从交织区驾驶行为管理、交通量控制、交织区改善设计等方面,提出了城市快速路运行的管理和改善对策,通过仿真对比发现所提出的改善设计能较好提升快速路交织区的通行效率,可以为快速路的管理和改善设计提供决策参考。