道路交通系统是融合“人-车-路”的综合系统,交通事故发生通常是这个系统中元素共同作用产生的。为降低交通事故发生率,本文从“人-车-路”系统出发,采用现场行驶试验采集被测路段线形数据、被测人员心率、眼动数据及被测车辆周围交通流状况。选取驾驶员心率、瞳孔直径和视点坐标及交通流粘滞系数来表征驾驶员行车过程中受交通流及公路环境影响的应激反映,为更客观的研究驾驶员视点变化情况,将注视点坐标分组,计算出驾驶员的视觉兴趣区面积。通过分析驾驶员的心生理数据反馈结合被试公路的线形关系,为沙漠公路圆曲线半径、直线长度、前接直线长度和前接长直线的圆曲线半径设计提供理论依据。试验过程中,由于试验仪器受一些干扰信号影响,导致数据离散度大。为减少误差,本文使用MATLAB结合小波包分解方法对试验数据进行降噪处理,并选择携带信息较稳定的低频部分进行后续分析。通过宏观分析,对比有、无交通流条件下公路直线长度和圆曲线半径对驾驶员心率影响情况,发现交通流影响下驾驶员心率变化较无交通流时更明显;通过微观分析,分别得出交通流下公路直线长度与驾驶员心率关系模型及公路圆曲线半径与驾驶员心率关系模型,并分别验证了模型的有效性;通过模型对沙漠公路直线长度及圆曲线半径设计进行修正。分析有、无交通流条件下公路前接长直线的曲线半径及公路直线长度对驾驶员视觉信息负荷能力的影响,分别得出有、无交通流时公路圆曲线半径与驾驶员瞳孔直径关系模型和前接长直线的曲线半径与驾驶员视觉兴趣区面积关系模型;并分别验证了模型的有效性;得出交通流耦合条件下公路直线长度与驾驶员瞳孔直径关系模型和公路直线长度与驾驶员视觉兴趣区面积关系模型,并验证了模型有效。进一步分析得出基于驾驶员视觉兴趣区面积和交通流的公路后接圆曲线半径与前接直线长度综合模型,以上研究为沙漠公路圆曲线半径及直线长度及前接长直线的曲线半径及前接直线长度与后接圆曲线半径组合设计提供了理论依据。