改革开放以来,我国注重基础设施建设,高速公路的迅速发展改变了我国公路事业的落后面貌。但从交通事故统计数据看,交通安全却没有得到较好地改善,事故数及伤亡人数依然巨大,事故严重程度较高,人民财产损失惨重,问题亟待解决。考虑公路交通安全现状,本研究从道路安全影响因素着手,引入可靠度理论,进行高速公路路线设计指标“平曲线超高值”的可靠性分析。主要研究成果包括以下几个方面:论文首先讨论了交通事故的影响因素,分别从“人—车—路—环境”四大因素探讨交通事故发生原因。研究超高值与交通事故的关系,分析曲线处车辆轮胎受力特征,路面超高值对内侧车胎受力影响较明显,超高越大,不均衡度就越高。并对弯道超高处车辆行车安全稳定进行分析,以其产生侧滑、倾覆等现象的极限状态为条件,建立安全超高计算模型。其次,将结构工程可靠度理论应用于公路路线设计中,结合计算模型建立超高可靠度功能函数。分析超高取值相关的随机变量“车辆转弯速度、转弯半径、横向力系数”的分布情况,采用一次二阶矩法进行可靠度求解,分析超高值的失效概率,得到高速公路中120km/h、100km/h、80km/h三种设计速度下一般最大超高取值8%的失效概率均较大。然后,采用定量研究方法,讨论上述三个参数对超高失效概率的影响,分析表明在实际弯道段,通过改变车辆行驶状态来提高超高设计值的可靠度存在安全隐患。选用基于可靠指标的设计方法提升超高可靠度,参考《公路工程结构可靠度设计统一标准》中对于高速公路的相关规定,以一级安全等级和对应目标可靠指标为满足条件,计算得到三种设计速度下平曲线超高取值。根据结果推荐最大安全超高取6%,具有较高的道路安全可靠性。接着,利用UC-win/Road-三维虚拟现实工具对小半径曲线与直坡、凸形竖曲线、凹形竖曲线的平纵组合弯道进行三维视景仿真模拟,比较平曲线超高取值不同时驾驶员视觉感受的差别。并结合行车安全分析,计算出高速公路最大合成坡度限值,推荐高速公路设计速度120km/h、100km/h最大合成坡度不超过8%,设计速度80km/h时最大合成坡度不超过8.5%。论文最后基于上述研究成果,结合某高速公路事故调查数据进行实例验证。根据统计数据,分析每公里交通事故率与超高设计值及其失效概率的关系,验证了高速公路平曲线设计时采用超高可靠性设计方法进行取值具有较大安全性。公路线形的合理设计是保证道路安全的最基本环节,本文研究基于可靠度理论的平曲线超高设计是可靠度理论的拓展应用,对于提高弯道行车安全水平具有重要的参考价值和现实意义。