我国幅员辽阔，地势总体为西高东低，呈三级阶梯分布。东部地区地形平坦，主要以平原区和丘陵区为主；西部地区地形复杂多样，受风力、雨水、气温等气候条件及人工影响，形成多种地貌形态，有起伏的山岭区、低缓的盆地区、农业绿洲区、广阔的草原区、贫瘠的戈壁荒漠区和严寒的高原牧区等。不同的地貌形态给西部地区高速公路建设带来不同的环境条件，公路的纵坡设计参数随环境条件的变化应采用不同的指标值。现行公路设计规范给出了各级公路在不同设计速度下的最大纵坡值、高原纵坡折减值，仅对二级及以下等级公路平均纵坡指标进行了说明，并且没有与地形地貌结合，对高速公路设计缺乏指导意义。因此，西部地区不同地貌形态下高速公路平均纵坡的研究对西部地区高速公路建设具有较大的应用价值。本文以新疆（哈密至伊宁）为研究对象，地貌形态主要是戈壁荒漠区及山岭区，调查分析区域范围的自然地理、气候特征、人口经济及交通特性等环境因素，并以乌奎高速公路及相关公路的交通量、交通组成、事故资料为基础，结合未来车型发展趋势，选择具有代表性的东风EQ5208XXY2型厢式载货车为试验车型。对车辆进行动力性能与制动性能分析，确定试验车型的相关技术参数。基于本文研究的地形形态，主要从长大上坡路段通行能力及长大下坡路段交通安全性两方面进行研究，通过VISSIM软件对上坡路段通行能力进行交通仿真，对试验车辆进行室外路段试验分析下坡路段交通安全性，采集大量数据资料，采用回归分析法建立无辅助制动条件下货车主制动器温度随坡度、坡长变化的预测模型。结合车辆在下坡路段交通安全性和上坡路段通行能力，综合考虑，合理确定无辅助制动条件下西部戈壁荒漠区及山岭区高速公路平均纵坡与坡长的限制指标值，并提出戈壁荒漠区及山岭区高速公路平均纵坡设计标准的选用原则，对公路安全的处置措施也提出合理化建议。