近年来,我国交通安全状况有所改善,但由于机动车保有量的不断增多,高速公路的交通安全问题仍然不容乐观,继续进行该方面的研究十分必要。本文将可靠度理论应用于高速公路交通安全研究中,开展交通安全性分析、交通安全预测、安全状况提升等方面的研究。论文引入了高速公路安全可靠度的概念和计算方法,并采集了多条高速公路基础数据。分析对比高速公路系统与可靠度系统的相似性以及用可靠度研究高速公路安全的可行性;提出了高速公路安全可靠度的概念和计算方法;对高速公路安全可靠度所需的基础数据进行了采集和处理。提出了基于可靠度的高速公路安全性分析方法。基于整理后的基础数据研究了高速公路路段和收费站事故发生间隔的分布规律,对各路段及收费站的可靠度进行了计算,并以此作为评价指标,分析了高速公路的安全性,并给出路段及收费站安全排序。建立了高速公路安全可靠度预测模型。运用logistics回归的预测模型形式,以每公里日安全可靠度为因变量,从交通量、平、纵线形方面选取六个自变量,建立六车道、八车道、四车道三种类型的路段安全可靠度预测模型;以日安全可靠度为因变量,收费站类型、车道数为自变量,建立收费站安全可靠度预测模型。最后,对基于可靠性分配理论的路段可靠度提升方法进行了研究。利用最小工作量分配法将目标可靠度分配到各路段上,确定需要改造路段及安全改造次序。结合路段安全可靠度预测模型中的显著影响因素,提出了每条路段的安全改造措施。研究结果表明,将可靠度运用于高速公路的安全研究中具有一定的可行性和实用性。该方法对事故在时间上的分布进行研究,是连续型的分布。可利用较短时间内的事故数据得到分布规律,可对残缺及时长不一的事故数据进行分析。该法的提出丰富了高速公路安全性研究理论体系,运用可靠度进行高速公路安全研究,为今后的研究提供参考。