近年来,在国家政策大力支持和广大科技人员不懈努力下,我国公路交通事业稳步发展,公路总里程和密度进一步提高,但也应重视随之产生的交通安全问题。车辆行驶速度和横向偏移是与交通事故密切相关的两项关键性风险因素,而驾驶员在驾驶过程中获取道路信息的主要途径是视觉系统。本文基于驾驶员视觉特性,研究高速公路速度控制和车道保持技术,提出相应措施以提升高速公路行车安全。根据已有视错觉减速标线研究成果和作用机理,提出一种新型控速标线,标线块与行车道边线成一定夹角,两侧标线块逐渐汇聚且标线间距渐变,研究其设计参数,提出设置高频率路侧立柱提供额外视觉参照信息辅助控速标线迫使驾驶员减速,共得12组控速措施方案。根据光流率和边缘率影响速度感知的机理,用刺激物主观等同速度来度量感知速度,研究隧道左壁中轮廓标设置间距对驾驶员感知速度的影响。根据已有车道保持研究理论和成果,对隧道左侧超车道驾驶员偏离隧道壁行驶的现象,应用非对称视觉信息,分析非对称边缘率标线的设计参数,研究其对超车道车辆横向位置的影响,共得9组车道保持措施方案。对控速措施和车道保持措施,利用UC-win/Road软件构建模型,进行驾驶模拟仿真实验并采集数据。考虑方案的有效性和安全性,将车速降低率、减速度、减速时车辆与标线的距离作为控速措施方案的评价指标,将车辆横向位置差和实验人员评分作为车道保持措施方案的评价指标。采用加权秩和比法综合评价得到最优控速措施为方案12,最优车道保持措施为方案4。对隧道轮廓标间距,利用UC-win/Road软件构建模型,基于迫选法进行室内仿真实验,得到不同间距对应的驾驶员感知速度,给出间距推荐值为4m,以此影响隧道内驾驶员感知速度,使其保持一定车速行驶。本文的研究成果丰富了视错觉控速标线的形式,给出了高速公路隧道左壁中轮廓标间距推荐值,验证了非对称边缘率标线对隧道超车道行驶车辆横向位置的有利影响。提出的措施有利于提升高速公路的行车安全性,为高速公路速度控制和车道保持技术研究提供了新思路。