目前,我国众多高速公路在交通量远未到通行能力的情况下,其整体交通服务水平却较低,交通拥堵和交通事故频发。究其原因,高速公路货车比例过高是造成这一现象的重要原因。一方面,高速小汽车与低速大货车混合行驶时,由于大货车的阻挡作用,使得小汽车的速度大大降低,从而影响整体交通流的运行效率。另一方面,由于小汽车和大货车的速度差异明显,车辆间的变道超车行为频繁,使得交通冲突大大增加。针对这种情况,本文重点研究了车道限制策略在提高交通运行效率和安全性方面的效用。以往国内外研究主要对货车进行车道限制,而本文则首先提出了对小汽车实行车道限制的概念。通过采用交通仿真,本研究对比分析了对双向四车道、双向六车道和双向八车道高速公路分别实行不同车道限制策略时的交通运行效率和安全性。研究发现,与以往仅对货车车道进行车道限制相比,对小汽车和大货车同时进行车道限制能够更好的提高交通运行效率和安全性。在确定最优车道限制策略的基础上,本文又着重分析了不同驾驶员服从率和坡度下,这些车道限制方案的实施效果。仿真结果表明,如果能将驾驶员不服从率控制在一定范围之内,那么车道限制方案依然能够表现出较好的运行效果。而在坡度路段,由于货车的速度更低,其造成的相应阻碍作用更加突出,车道限制方案的效果也更加明显,甚至比平原路段体现出了更好的效果。