近年来,车联网技术被提出且被认为是未来汽车与交通技术发展的重要方向之一。车联网环境下的完全自动驾驶技术将驾驶人从“人-车-路-环境”中彻底解放出来,车辆行驶不再受驾驶人的心生理所限制,这必将带来又一次道路交通革命。完全自动驾驶高速公路设计若一成不变延用现有的设计标准和规范,将导致自动驾驶车辆与传统道路不适应、不匹配,同时也不符合工程建设的经济性要求。如何保障自动驾驶车辆的行车安全,同时兼顾工程经济性,成为了智慧高速公路建设亟待解决的问题。因此,对车联网环境下自动驾驶高速公路几何设计标准的研究,有助于自动驾驶技术早日落地,同时也为自动驾驶时代的早日到来提供技术支持和应用保障。本文通过对车联网、自动驾驶汽车及其相关功能的分析,研究了联网汽车的应用场景及系统架构。围绕自动驾驶汽车的信息特点和信息交互模式,研究了自动驾驶车辆的行驶机理及行车特征。通过对比、分析传统人工驾驶与自动驾驶环境下车辆的交通特性,并结合自动驾驶汽车的行车安全影响因素,揭示了自动驾驶汽车对高速公路的视距、心生理以及稳定性需求。以驾驶人的心生理特性为出发点,基于自动驾驶车辆交通特性,运用对比分析法,深入研究了现行高速公路几何设计指标及控制要素在自动驾驶环境下的相容性和适用性。通过理论分析与计算,确定了自动驾驶高速公路的设计速度、设计车辆及行车视距等设计控制要素,拟定了自动驾驶高速公路线形设计指标的计算参数值,并提出了符合自动驾驶车辆交通特性的平、纵、横几何设计指标推荐值。研究成果将为我国未来自动驾驶高速公路相关标准和规范的制定提供参考。