近年来，中国公路事业迅猛发展，但交通安全问题也日益严重。道路交通安全系统作为一个复杂的闭环系统，各个要素是相互关联、相互作用的。其中，道路条件作为汽车和驾驶员的服务本体，对交通安全的影响作用是不可忽略的。而车辆行驶轨迹作为系统的输出，是评价道路线形设计舒适性及安全性的重要指标。因此，研究道路线形对车辆行驶轨迹的作用机理，反过来可以为线形设计提供指导，从而优化线形参数，对降低交通事故发生率、提高交通运输的安全性具有重要的意义。考虑到人-车-路系统中各因素相互影响的复杂性，本文以计算机仿真为手段，从动力学和控制角度对行车轨迹特性进行研究。主要建立了动力学仿真平台并对模型中的参数进行改进；在试验研究的基础上综合仿真分析结果，研究了不同道路条件对车辆行驶轨迹的影响。研究内容具体如下：1.建立了以驾驶员为控制主体、汽车为控制对象和道路线形为控制输入的闭环控制仿真模型。其中，汽车模型采用以纵向速度、侧向速度和横摆角速度为状态变量的三自由度模型。在此基础上，导入驾驶员预瞄最优曲率模型及道路平面线形模型，实现了三个模型的融合。利用Matlab开发了相应的仿真程序，搭建了道路线形安全性评价仿真平台。2.以仿真平台为基础，以安图-二道白河的K27路段为例，分析了驾驶员模型参数中预瞄时间对仿真结果的重要影响。并在综合国内外研究的基础上，拟合得到预瞄距离随道路曲率及车辆运行速度变化的关系式，完善了驾驶员模型，建立了更适用于道路安全仿真的预瞄时间参数形式。3.开发了车辆行驶轨迹测量系统。在山区二级公路上开展了道路试验。获得了车辆行驶轨迹、运行速度和道路线形的相关参数，并建立了相应的试验数据库。运用统计分析的方法，研究了山区道路的车辆行驶轨迹统计特征。对比不同路段统计数据，发现道路线形对车辆行驶轨迹的影响特征。4.在动力学仿真平台上再现了山区试验路段的车辆行驶状况。对比仿真及实测结果，验证了模型及参数的正确性。通过改变系统参数进行仿真研究，获得了不同驾驶员预瞄距离、道路附着系数及车速下行车轨迹偏差的变化规律。从汽车动力学角度解释了道路线形影响车辆行驶轨迹偏差的机理。综上所述,本文提出从汽车动力学特性角度,运用计算机仿真分析的手段研究道路线形对车辆行驶轨迹偏差的影响规律,从一定程度上揭示了交通事故生成原因。