随着我国经济的发展和人民生活品质需求的提升,高速公路里程在不断增加,隧道建设日益增多,高速公路隧道机电设备需求量与日俱增,这也同时造成机电系统养护的工作量增加,维护难度加大。机电系统工作异常可能给隧道安全行车造成不利影响,甚至引起隧道交通事故,产生重大财产损失和恶劣社会影响。因此,对公路隧道机电系统进行科学准确的安全评估是十分必要的。通过安全评估,可以及时了解隧道机电系统的运行状况,提前安排设备维护,有利于预防隧道交通事故的发生。本文以隧道机电系统安全评估为目标,分析文献资料并结合实际机电安全评估工程案例,构建隧道机电系统控制结构图。首先引入完好率、成新率和稳定率对隧道机电设备、分项工程和分部工程进行安全缺陷评价。通过多变量组合的方式规范各类安全缺陷描述,并自动识别不安全约束。利用评价矩阵和专家经验打分法计算缺陷权重,为隧道机电系统安全评估提供理论支持。在其基础上采用STAMP安全分析法识别出隧道机电系统运行期存在的安全缺陷,引入一阶线性时态逻辑对识别出的安全缺陷进行规范化描述,给出了安全约束的形式化描述。其次,应用概率论方法建立设备可靠性评价模型和分项工程有效度模型,解决STAMP安全分析方法缺乏有效分级手段的问题,并利用XSTAMPP2.0软件检测工具对安全约束规范化描述进行模型验证。最后以杭州湾大桥南接线隧道安全评估工程为例,对所建立的基于STAMP的公路隧道机电系统评估方法进行了实例计算分析和计算机仿真。结果表明基于STAMP的公路隧道机电系统安全评估方法科学、合理,具备操作性。