近年来,伴随着公路路网密度的提高和公路基础设施的完善,我国公路运输业取得了空前发展。然而,公路交通安全仍面临着严峻形势,成为社会各界广泛关注的问题。其中,公路线形和交通事故密切相关,准确、定量评估公路线形安全性,对于提出公路路线改善对策、降低公路交通事故风险具有重要意义。现有公路线形安全评价方法的结果与实际交通事故数据相关性不强,本文提出一种基于故障树分析的公路路段平均综合事故概率计算方法,以事故概率准确、直观地评价公路线形安全水平。首先,本文考虑天气情况良好、自由流状态,对汽车侧向失稳状态进行解耦,将单车事故失稳模式重新划分为转向失稳、失去轨迹保持能力、侧翻事故,并考虑停车视距不足导致的追尾事故,基于故障树分析构建公路交通综合事故概率计算模型。其次,选择车辆质心横摆角速度、质心侧偏角、横向载荷转移率分别作为表征转向失稳、失去轨迹保持能力、侧翻事故的风险评价指标,考虑停车视距不足构建追尾事故风险评价指标。依据车辆动力学理论和公路几何学,确定各指标的安全边界。然后,以南洛高速(G36)蚌宁段几何线形数据为安全评价实例,验证本文方法的准确性。采用CarSim构建人-车-路多体动力学仿真模型,获取随桩号变化的动力学响应指标,以等距法划分路段并计算各路段平均综合事故概率。回归分析和相关性分析结果表明,路段平均综合事故概率和实际事故数相关性非常显著且具有较高的一致性水平,路段平均综合事故概率可以用来准确、有效的评估公路线形安全。最后,应用本文方法基于具有交互作用的正交试验,分析公路线形参数和路面条件对交通事故发生概率的影响规律,极差分析和方差分析结果表明,圆曲线半径和路面附着系数对交通事故发生概率的影响最大。本文所提出方法可有效提升公路线形安全性评价方法的精度和靶向性,为设计阶段公路几何线形安全评估、已建成公路事故黑点识别提供新的思路。