限制速度作为高速公路运营管理的重要组成部分,直接影响交通安全、碳排放、车辆通行效率和交通流的整体运行质量等诸多方面。与交通安全相比,运输管理部门和科研工作者关于限制速度对交通流整体运行质量影响的重视不足,针对性研究欠缺且理论薄弱。以至于对运行质量的概念和内涵存在诸多争议,更无法明确限制速度对交通流运行质量影响程度或者影响规律。基于此,本文在明确通行质量概念和内涵的基础上,重点开展限制速度对交通流运行质量的影响。为合理制定限速方案提供理论依据。在对国内外文献分析的基础上,论述了表征交通流运行特征的主要概念的内涵及存在的问题,提出了交通流“通行质量”的概念,在对道路使用者、管理者以及交通领域学者等进行广泛调研和访谈的基础上,明确了车辆速度离散与通行效率作为通行质量的表征指标。为了探讨限制速度对车辆速度离散的影响,本文采用实地试验的方法,现场收集了三种不同限制速度路段的交通流速度数据,包括自由流与非自由流状态下的车辆速度。采用Origin和SPSS软件进行车速离散分析,得到了不同限制速度下车速分布情况、各种百分位速度、车速标准差和变异系数等。结果表明:在自由流状态下,车速标准差、变异系数和特征速度差均随限制速度的提高而增大,说明限制速度值越高,车辆速度离散越严重。而在非自由流状态下,限制速度已经不是影响交通流车辆速度离散的主要因素,交通流的运行速度主要受车流密度的影响。在总结通行效率发展历程的基础上,引入国际流行的通行效率计算方法,采用Origin和SPSS软件分别对理想条件下和不同限制速度下的实测数据进行了通行效率计算。研究表明,自由流状态下,限制速度对通行效率的影响是显著的,主要表现在限制速度越高,交通流整体平均速度的提高越大。非自由流状态下,限制速度对通行效率的影响有限,交通流密度越大,限制速度对交通流通行效率的影响越小。研究成果可以为限速方案的制定提供参考,对提高道路通行质量具有积极作用。