随着社会经济的快速发展，日益增长的交通需求和相对滞后的交通建设之间巨大的矛盾已成为突出的世界性难题。作为一门新兴的交叉学科，交通流研究便是针对该问题产生的。其主要研究目标是建立能够描述实际交通一般特性的交通流模型，揭示交通流动的基本规律，寻求改善交通拥堵问题的优化控制方法，从而更好地指导交通部门规划、设计和完善交通网络与交通控制系统。　　 在实际交通中，交通瓶颈是导致交通拥堵的主要原因。入匝道和出匝道是典型的交通瓶颈:在出入匝道附近的车流相互作用，对系统总通行能力造成一定的影响，并伴随产生复杂的交通现象。基于此考虑，本文以NaSch模型为基础建立了不同匝道系统的元胞自动机模型，并通过对多入匝道系统、含出匝道的混合匝道系统进行数值模拟和理论分析研究，寻求系统通行能力的最优化，以揭示匝道系统下复杂交通流现象，并为将来实际道路交通优化配置做理论依据。全文主要工作如下:　　 1.研究入匝道之间的相互作用对系统流量的影响，讨论多入匝道系统的流量优化分配，并得出普适性的解析规律。首先讨论在三入匝道系统中，当匝道总入流量固定时如何分配三入匝道间的流量使得系统通行能力最优。采用确定性的NaSch模型模拟车辆运动，讨论系统流量最优值的存在条件和匝道入流量的最优分配，并考虑主道入口概率的影响。通过模拟和解析发现，系统最优情况仅出现在主道上游拥堵且各入匝道均为自由流的相图区域，且匝道最优分配时上游匝道的入流量高于下游匝道。后将该结论推广到多入匝道系统，发现各入匝道之间的流量最优分配解析规律满足一个递减的等比数列，并进一步证明了多入匝道系统的优化策略为上游匝道入流量高于下游匝道的结论。　　 2.研究包含出匝道的混合匝道系统的动态特性，讨论出匝道的分流作用对双入匝道流量分配和整体流通量的影响。从主道进入系统的车辆会有一部分(出车比例(p)off)通过出匝道离开系统，其余车辆以及入匝道进入的车辆均以系统右边界为行驶方向。通过模拟分析发现，在入匝道存在最优分配的相图区域，即在上游主道拥堵且各入匝道均为自由流的状态下，出匝道对入匝道的流量分配具有一定影响，模拟得到结论与解析解符合。发现出匝道通过两个临界出车比例对入匝道流量分配产生影响:影响两入匝道流量分配大小情况的(p)c1和判断是否影响匝道配流的(p)c2，两个临界出车比例的取值与主道入口概率和匝道总入流量有关。