互通立交作为高速公路上具有特殊空间几何构造和复杂交通流特性的结构物，在实现交通转换、消除交通冲突、提高通行能力等方面发挥着重要作用。随着通车时间和交通量的增长，互通立交区域安全运行态势日益严峻，事故比重居高不下。国内外学者虽在人因工程、交通冲突、运行速度等方面取得了一些研究成果，但对互通区事故发生机制仍不明晰，对微观驾驶行为和驾驶工作负荷研究不足，尚未建立有效的安全性评价理论和方法，因此，有必要进行深入研究。这对于针对性地采取安全改善措施，更好预防和降低互通立交区域的交通安全运行风险，提升整个高速公路的通行效率与路网安全性，具有重要的实际意义和广泛的应用价值，对于完善和发展道路交通安全研究和安全性评价也具有重大的理论意义和参考价值。
　　本文基于道路工程学、交通安全学、交通心理学、人机工效学、认知学等跨学科理论和研究成果，从驾驶员的驾驶行为和生心理特性等方面进行了高速公路互通区安全运行机理及评价方法研究，具体研究内容如下:
　　(1)通过对我国高速公路常用互通立交形式进行归纳和分析，得到各类型互通立交的基本几何构成单元。基于几何构成单元的道路和交通条件，将互通立交安全运行系统划分为三大子系统，在深入剖析了各系统的安全运行特征后确定互通立交主线区域为研究重点。通过对主线区域事故分布和驾驶行为特性分析，提出和界定了互通立交安全影响区，研究了其事故多发致因和安全运行机制。基于驾驶员在道路交通安全中的主导地位，研究了互通立交安全影响区驾驶员驾驶工作负荷形成机理，提出了安全影响区的评价方法及阈值。
　　(2)基于互通立交安全影响区不同方向驾驶员的驾驶行为和驾驶需求，设计并进行了驾驶行为试验。试验互通立交区29处，试验总里程超过6874km，采集了78名被试驾驶员在互通立交各位置点的驾驶行为及其生心理等多类型、多来源、多频率的海量数据，开发了批量化数据处理、计算、查询和分析程序。提取驾驶员在互通立交安全影响区的驾驶工作负荷度数据，分析了其在分流影响区、合流影响区的分布特征规律，通过与已发生的交通事故数进行对比分析，证明可以采用驾驶工作负荷度来量化评价互通立交安全影响区的安全水平。
　　(3)提取合流影响区驾驶员的驾驶行为数据，量化了合流影响区的长度，细化和修正了现行规范中互通立交入口与隧道之间的净距;提取了分流和合流影响区不同道路、交通环境下直行、驶出或驶入驾驶员的运行速度和驾驶工作负荷度值，分析了驾驶员驾驶行为和生心理变化规律，确定了影响区内不同方向、不同类型驾驶员的安全运行风险水平高低;以最不利的驶出、驶入驾驶员为研究对象，建立了单向四、三、二车道高速公路分流影响区驾驶工作负荷度与直行、分流交通量，合流影响区驾驶工作负荷度与直行、合流交通量之间的多元线性关系模型，从驾驶安全舒适性的角度分析、预测和评价分流、合流影响区的交通安全风险水平。
　　(4)基于对互通立交影响区域的安全性系统分析与研究成果，研究确定了影响区安全性评价的基本流程、设计和运营两个阶段的评价内容、评价重点以及评价方法。
　　论文的研究成果可为互通立交区通行能力、立交间距、安全性评价、驾驶行为、人因工程等研究提供理论依据，推动并提升互通立交运行安全性，以期为互通立交风险动态管理及工程应用奠定基础。