近年来，随着我国高速公路建设运行的飞速发展，高速公路老化、损坏等问题使得高速公路施工和养护的需求逐渐增多。在路段进行养护施工时，由于车道缩减、行车路径改变等因素，对施工路段的道路通行能力和车辆运行速度造成了极大的影响。所以，通过对高速公路施工区交通组织进行优化，保障高速公路施工区行车安全、降低事故风险并提高通行效率，是本文研究的目的所在。
　　本文对高速公路施工区交通组织的优化主要从高速公路施工区布局设置和速度控制两个方面进行展开研究。首先从相关文献和基础理论入手，制作问卷调查施工区布局设置中相关参数的事故风险等级，通过对问卷结果的处理，量化分析高速公路施工区布局设置影响指标。然后利用高速公路事故历史资料对高速公路事故成本进行分析，得出高速公路施工区事故成本模型，并通过举例分析布局设置具体优化过程。
　　然后对高速公路施工区速度控制进行研究，以高速公路双向六车道封闭外侧两车道进行施工作业为研究对象，对高速公路施工区的常用限速方法进行比较分析，确定动态层级限速方法。选取安全性和道路服务水平作为指标，确定限速策略的综合评价方法。并划分交通状态时段，对不同交通状态的高速公路施工区速度控制进行研究和分析。根据限速幅度变化情况，提出层级限速的“F-S”“M-M”“S-F”三种限速模式。最后在不同密度时段根据每种模式提出适合标定路段的限速方案和施工区过渡段长度方案。
　　最后，本文以VISSIM仿真软件为平台，利用Matlab调用COM接口模拟不同交通状态时段的流量，输出不同方案的交通参数，并对其安全性和道路服务水平进行评价。仿真结果表明，在低密度时段采用“S-F”模式比另外两方案MSDE值提高了16.8%和12.2%，在高密度时段采用“M-M”模式比另外两方案MSDE值提高了7.2%和4.3%，提高了道路运行的安全。而对上游过渡区的长度仿真结果表明，在低密度时段，服务水平综合值受到间隔段和过渡段长度的影响很小，在高密度时段，随着间隔段长度的增加，路段服务水平呈现先上升后下降的趋势。当间隔段长度为250m时，服务水平综合值为0.753，明显优于间隔段长度为200m和300m时的0.837和0.840。