随着国民经济和社会发展速度的加快,我国城市化进程正逐步进入新的阶段,城市交通发展也开始面临新的挑战。目前,我国城市交通需求与供给发展不平衡,交通拥堵问题尤为突出,致使居民出行效率和城市资源运输效率大大降低。完善的城市快速路系统是提高城市内部运输效率的关键所在,但我国城市快速路系统仍处于建设阶段,对交织区交通流运行特性影响认识依旧不足。因此,为缓解日益严重的城市快速路交织区拥堵现象,重点考虑临时驶出车辆的影响,结合车辆变道安全间距、变道决策等因素,建立基于元胞自动机的多车道交织区离散模型,旨在为城市快速路交织区的优化工作提供科学性借鉴。本文首先结合我国特殊交通环境,对城市快速路交织区特性进行对比分析;研究交织区结构类型及交织区长度、交织区车道数、交织流量比与交织比、交织区速度等指标对交织区通行能力的影响,并基于交织区变道车辆驾驶员决策过程,建立车辆变道行为收益评价体系,使模型中车辆的变道行为更具合理性。在交织区车辆行为特性分析环节,重点考虑车辆运行特性、变道行为以及行驶目的等因素的影响,发现交织区车流走向会对道路系统造成很大干扰;根据驶出车辆变道时机选择的不同,将其细化为常规驶出车辆和临时驶出车辆并分析其驾驶速度特性,建立基于车辆行驶速度的安全变道间距计算模型。最后,通过分析交织区车辆特性,利用元胞自动机理论建立多车道城市快速路交织区离散模型,对多种状态下的多车道交织区交通流演变过程进行模拟仿真,分析交织区交通流演变过程。结果表明:多车道交织区模型能够更加合理重现交织区车流运行情形,常规驶出车辆与临时驶出车辆对交织区车流影响较大,其中临时驶出车辆具有突发性,对交织区系统流量干扰严重。此外,城市快速路交织区瓶颈现象主要由交织车流引起,因此综合考虑驶入驶出车辆交织特性及临时驶出车辆的突发性,分离交织车辆与主路直行车辆,及时引导临时驶出车辆提前变道,能够有效缓解城市快速路交织区车流拥堵状况。