随着现代科学技术的发展以及资源的限制,多数交通建设项目已经难以适应不断增长的交通量和交通设施服务水平的要求。全国众多上世纪七、八十年代建造的高速公路都已经开始或面临着对现有交通设施进行升级改造。但是,对有限的自然资源,我们不可能完全靠拓宽道路来不断地满足日益增长的交通量的需求。高速公路的升级改造项目己经逐渐从依靠扩大路网规模来解决日益增长的交通需求转移到用高新技术来改造现有道路交通机电系统及其管理体系,从而达到大幅度提高路网的通行能力和服务质量的目标。本文旨在讨论高速公路收费系统升级至组合式收费系统这一必然过程中所需解决的车道合理配置和优化的问题,并提出了四种基本方案可供选择。主要研究内容分为三部分:一是对高速公路组合式收费系统收费站的延误进行了研究;二是研究车道子系统的具体配置方法;三是对沈大高速公路进行实证分析,并提出了在实际设计和施工中的若干问题的解决方法。所以本文的意义在于对车道子系统进行优化设计,为逐渐兴起的高速公路收费系统升级改造建设项目提供参考和借鉴。