隧道作为道路系统中的重要组成部分,由于其特殊的管状结构,导致隧道内部及外部行车环境存在较大差异,虽然从事故次数来看,隧道路段事故率较低,但是其事故严重程度却更高,其交通事故形态以追尾为主。同时由于在我国尤其是西南部高原山区,隧道多、光照强烈,由于运营成本等因素的制约,大部分情况下难以达到运营安全需求。由于车辆在驶过隧道进、出口区域时,光线照度的剧烈变化会导致驾驶人出现“视觉震荡”的现象,致使驾驶人无法对前方的行车环境做出判断,同时高原地区照度相较于平原地区更为强烈,这种照度的变化对驾驶人的影响将更为严重。本文以研究高原高速公路特长隧道跟驰特性及行车风险,优化隧道路段限速值及交通设施布设为目标,通过在云贵高原地区特长隧道进行实车跟驰试验,对驾驶人跟驰数据与驾驶人眼部照度变化数据进行采集,探究了高原高速公路特长隧道路段车辆跟驰特征及驾驶人驾驶决策行为,进一步与平原长隧道路段行车特征进行对比,分析二者差异性。并从跟驰车辆加速度与跟驰距离角度方面,对高原高速公路特长隧道行车风险系数评价模型进行了构建,以此对高原高速公路特长隧道路段行车的安全性进行评价。由于传统的隧道限速值确定方法及交通安全管理设施难以满足高原隧道路段行车安全的需要,应考虑高原隧道与平原隧道的差异性,针对其特性制定合理的限速值及相应的管理政策。因此进一步基于跟驰过程中驾驶人局部效用最优概念,通过安全跟驰距离模型、驾驶人感知速度模型及驾驶人决策模型,对驾驶人局部效用最优的驾驶人动态决策跟驰模型进行了构建,通过仿真驾驶人在特长隧道路段跟驰过程中的最优决策行为,对隧道各路段的最优限速值进行了优化,并给出相应的隧道安全设施布设的建议。本文的工作主要有以下四个方面的:(1)从驾驶人、车辆、道路、隧道环境、行车特征与安全的关系5个方面,分别分析了各因素对特长隧道路段行车安全的影响,结合特长隧道路段特性,分析了隧道路段与普通开放路段的差异性。(2)依据试验目的和研究需要,设计了高原高速公路特长隧道实车试验方案。根据研究目标对驾驶人跟驰数据进行了采集,进一步运用分段—聚类法,依据跟驰车速、跟驰距离变化特性将高原高速公路特长隧道划分成6段,并对各路段的照度及跟驰特征数据进行了数据处理。(3)基于实车试验采集的高原高速公路特长隧道路段车辆跟驰特征数据与驾驶人眼部照度变化数据,根据高原高速公路特长隧道路段划分结果,分析隧道各路段的车速、跟驰距离及照度变化规律,并进一步结合其他学者对平原长隧道行车特征研究结果,通过参照对比,分析高原地区与平原地区隧道路段的行车差异性。进而从车辆加速度与跟驰距离两方面,构建了行车风险系数评价模型,对高原高速公路特长隧道路段的行车风险进行评估。(4)从高原高速公路特长隧道驾驶人车速—跟驰距离的选择特性、跟驰车速离散度及驾驶人加速度决策行为对高原高速公路特长隧道不同路段的驾驶人决策行为进行了研究,并建立了驾驶人车速—跟驰距离选择模型及驾驶人加减速决策模型。提出跟驰过程中驾驶人局部效用最优概念,进一步基于安全跟驰距离模型、驾驶人速度感知模型及驾驶人决策模型,对驾驶人局部效用最优的驾驶人动态决策跟驰模型进行了构建,构建的跟驰模型可以较好仿真驾驶人在每一行车状态做出最佳决策的跟驰过程,并用各隧道路段上仿真车速的最大值,作为高原高速公路特长隧道各路段的限速值。