近年来,拥堵已经成为大多数城市快速路的主要交通问题,瓶颈被认为是诱发拥堵的主要成因。瓶颈对交通系统乃至经济发展产生了很多负面影响,增加了旅行时间,增加了个人和整个社会的出行延误等。瓶颈交通拥堵的改善和消除可以从道路设计以及交通流控制两个方面开展,如何提出消除瓶颈影响并缓解瓶颈拥堵的策略,在过去20年中吸引了全世界学者的广泛关注。本研究目标为提出城市快速路道路设计改善以及交通流控制策略,减少旅行时间和延迟来改善和减轻城市快速路瓶颈区域的交通拥堵情况。同时,通过交通安全风险评价方法来评估道路设计改善以及交通流控制策略对交通安全的提升效果。研究提出了四种道路几何和交通流控制策略来实现本研究的目标。通过百度地图路况观测和实地调查的连续监测真实道路交通情况确定了瓶颈地点。通过无人机航拍获取道路当前设计因素以及交通流运行参数。之后,采用VISSIM微观交通仿真软件构建了虚拟环境,对各策略对于系统通行延误和交通安全(采用SSAM模型评价)的影响进行了分析。研究结果表明江东中路、吉村路、应天路、龙井路和东环路的改善后旅行时间分别减少了44%,43%,29%,38%和46%。此外,这五个部分的交叉冲突、追尾冲突、车道变换冲突和总冲突数量分别减少了100%,58%,42%和66%。得出结论,研究提出的道路设计和交通流控制策略有效减少了城市快速路瓶颈区域的旅行时间及延误,并有效提升了交通安全水平。