为减少重大节假日期间高速公路的交通拥堵，探究免费时段的合理分配，利用方差分析法检验免费政策对交通量影响的显著性，并在考虑个人属性和出行属性的基础上引入免费时段作为扩展属性，构建基于决策树算法的出行时段选择模型，然后通过迭代计算基尼指数和最小不纯度等参数优化模型，提高模型的拟合优度 ；基于优化后模型，设置6种免费场景，分析不同免费时段下出行选择的变化特点。仿真结果表明，若保持现有免费政策不变，出发与返程的集中出行比例分别为0.094、0.054 ；在6：00—18：00时段进行收费时集中出行规模最小，出发和返程比例分别为0.063、0.049。表明在节假日期间设置合理的分时段免费政策可以有效减少集中出行现象，缓解高速公路的交通拥堵。