随着高速公路的发展,高速公路逐渐由平原转向山区,而山区高速公路受地理环境的影响以及地形条件的限制呈现地形高差大、线性组合多、桥隧比例大、气候环境恶劣等特点,其复杂的道路线形使驾驶人的心生理发生变化,行车安全风险增大,容易发生交通事故。而人为因素是造成交通事故主要的原因,因此,基于驾驶舒适性对山区高速公路高风险路段驾驶员的心生理特性进行研究,提高行车安全性,为山区高速公路线形设计提供理论依据。首先,通过资料收集与实地调研,围绕人-车-路-环境系统对山区高速公路事故影响因素进行分析,基于主成分分析法对高风险路段进行界定,提出高风险路段判别标准。其次,选取16名驾驶员在典型山区高速公路上进行实车驾驶试验,与驾驶模拟技术和计算机仿真技术相结合,采集心生理、眼动以及速度等参数。利用试验路段的线形参数将道路划分为平直路段、平曲线路段、纵坡路段和弯坡路段。选取心率增长率作为评价指标,运用小波理论、速度一致性对高风险路段的道路线形相关参数进行分析,建立心率增长率与坡度、平曲线半径、线形组合指标、速度差和交通量之间的相关模型,并得以验证。再次,考虑隧道口照度变化规律、车辆运行速度特性以及驾驶员的心生理反应和视觉的明暗适应,分析照度与瞳孔面积、心率增长率的相互关系以及驾驶员在隧道路段行车的注视特性、扫视特性和眨眼特性。通过分析驾驶员的瞳孔面积变化特征,确定瞳孔变化率安全阈值。分析桥梁、隧道路段的心率、速度与距离的变化规律,建立桥隧路段基于驾驶行为的安全评价模型。最后,通过对山区高速公路高风险路段的安全性进行分析,考虑道路服务水平、速度差、道路线形参数与驾驶员心生理参数的相互关系,构建了山区高速公路安全评价模型,提出了隧道入口亮度建议值、隧道限速标志的设置位置以及桥隧过渡段的安全间距计算公式,为提高山区高速公路安全提供理论支撑,对实现社会经济可持续发展具有积极作用。