近年来我国高速公路进入了改扩建、养护和新建并举的阶段,大量的养护工程导致高速公路养护作业区存在较高的安全风险。因此,改善作业区的交通安全问题刻不容缓。交通冲突技术(Traffic Conflict Technology,TCT)作为一种有效的安全替代分析技术,可以弥补历史事故数据样本获取困难的缺点。因此,本文对高速公路养护作业区的追尾冲突模型及安全改善措施进行了研究,主要包括以下工作内容:(1)以高速公路养护作业区安全领域及交通冲突技术领域的研究综述为基础,分析高速公路养护作业区交通冲突形成机理和冲突类型,界定研究对象为高速公路养护作业区的追尾冲突。以人工观测和视频采集相结合的方式获取安徽省周六高速公路和六武高速公路养护作业区的交通参数,通过对采集数据的描述性分析归纳了养护作业区的交通流特性,为追尾冲突相关模型的构建提供数据支持。(2)针对现有冲突判别模型适用条件的局限性,以距离碰撞时间(Time to collision,TTC)模型为基础,考虑养护作业区限速标志对车辆的干扰,提出了一种改进的冲突判别指标养护作业区距离碰撞时间(Time to collision in work zone,WTTC)。运用牛顿动力学建立基于WTTC的冲突判别算法模型,通过累计频率法划分冲突严重性等级,结果表明该模型能有效地识别作业区的潜在追尾冲突。(3)基于实地调研数据建立交通冲突仿真模型,通过单因素分析法、正交试验法、Pearson相关性分析法等方法分析和筛选影响道路追尾冲突的交通参数,选取赤池信息量准则和贝叶斯信息量准则评价预测模型拟合结果,利用负二项分布模型构建养护作业区追尾冲突预测模型。(4)考虑限速值和限速服从率对养护作业区安全性的影响,从优化限速标志布局的角度出发,以降低路段追尾冲突率、平均速度和速度标准差为优化目标,提出在作业区采用层级限速方案的安全改善措施。研究结果表明,基于改进指标WTTC的冲突判别模型和冲突预测模型精确度显著提高,设计的层级限速方案能够提高限速管控的有效性,降低路段的冲突率,有效改善作业区安全性。