随着交通事业的快速发展,由此带来的交通安全问题日渐突出。在道路线形设计中直线是最常采用的平曲线线形,直线的优点在于缩短路距、减少造价及美化路线,因此在我国密集的公路网中,直线线形被大量采用。但据调查,长直线路段存在着严重的交通安全隐患,是交通事故的多发路段,尤其是在人口密度较少的西北地区,不仅长直线使用频率高,而且典型的荒漠草原特殊路域环境也是影响交通事故的重要因素。所以,分析荒漠草原长直线路段驾驶员行车过程中的心、生理变化可为降低交通事故率提供实际指导意义。在由“人—车—路—环境”构成的动态交通体系中,人是感知的主体,也是该系统中最活跃的因素,且易受行车环境、道路线形的影响。在动态行车过程中,驾驶员的心、生理变化往往是动态和瞬间的,因此本文引入心率和眼动两项生理信号以检测驾驶员的瞬时心、生理波动情况与道路线形变化的内在内在联系,探究不同平曲线半径及长直线累积行驶条件下驾驶员的心、生理变化规律。平曲线是道路线形设计中最重要的部分,本文研究的重点就是在长直线较多的组合平曲线上行车时驾驶员的注视点分布特点、心率、瞳孔直径变化规律。研究表明:从直线累积效应来看,长直线路段行车驾驶员注意力集中状态存在某些阈值,当L0>15.8km时,注视点方差呈直线陡然下降,注意力处于迟钝集中状态,当L0>16.8km时,驾驶员心率和瞳孔直径陡然下降,进入深度疲劳驾车状态;从时间累积效应来看,驾驶疲劳的形成并不是线性增加,而是以“疲劳累积-疲劳缓解”的梯度循环形式逐渐上升。针对疲劳累积特点,提出应在草原道路两侧多设警告标示、植入景观植被措施以刺激驾驶员,缓解疲劳的累积速度,延长到达极限疲劳的累积时间。当驾驶员从长直线路段驶入缓和曲线入口处时,心率和瞳孔直径呈不同幅度的骤然增大趋势。研究发现,长直线后接平曲线半径的不同引起的心、理生变化强弱程度也不同,越小的曲线半径对心率和瞳孔直径变化率的影响越大,心生理的陡然突变不利于安全行车。反之,随曲线半径的增大,驾驶员心率和瞳孔直径的变化率越小且趋于稳定,研究还发现,存在某一临界半径R0为适合驾驶员连续稳定行车、心生理顺适保持平稳的长直线后接平曲线,且不同的生理指标对应的临界半径R0大致相等,心率的临界半径R0=420m,瞳孔直径的临界半径R0=380m。即曲线半径在380m-420m范围内时,对驾驶员心、生理的影响程度最大。建立前接直线、后接半径比值L/R与速度差△ V的关系模型,通过拉格朗日中值定理求出速度差的临界比值L/R=2.4,并得到前接直线长度L与速度差△ V、后接半径R的表达式,并提出针对荒漠草原道路直线L与曲线半径R的比值可采用3.5-4.0范围。这些结论可为道路线形设计和公路安全管理提供一些理论参考。