养护作业区是高速公路运营管理的重要组成部分。而当隧道路段进行养护作业时,隧道路段特殊的行驶环境和养护作业区设置对交通流有双重影响,安全问题突出,开展相关研究十分必要。在分析山区高速公路隧道路段养护作业区车辆行驶特征和驾驶员眼动特性的基础上,以提高车辆在山区高速公路隧道路段养护作业区运行的安全性为目标,从养护作业区车辆合流、换道及跟驰行驶三个方面进行安全性研究,并针对养护作业危险路段提出风险控制措施。首先,在国内外相关研究基础上,梳理了国内外高速公路养护作业区的研究现状,并在一般养护作业区不同区段设置的基础上,阐述了隧道路段养护作业区中工作区设置的特殊性。然后,根据我国高速公路隧道路段养护作业区布置及交通管理现状,整理了隧道路段养护作业区的交通组织方式,主要有双洞单行养护作业区和单洞双行养护作业区,并分析了隧道路段养护作业区的设置对交通安全的影响。通过对我国现阶段高速公路隧道路段养护作业区布置模式及其对交通运行影响特征的现场调研,从环境、车辆及驾驶员三个方面分析了隧道路段养护作业区安全性研究需求,设计并进行了山区高速公路隧道路段养护作业区试验,获取了养护作业区布置信息、交通运行及驾驶员眼动数据。并分析了车辆行驶速度、车头时距和车辆行驶轨迹等的分布规律以及驾驶员注视点分布、注视持续时间、瞳孔直径、扫视幅度、扫视持续时间等特征。结果表明:双洞单行和单洞双行养护作业区的车辆行驶特性和驾驶员眼动特性存在一定差异,两种养护作业区的上游过渡求、缓冲区和工作区的行车风险较大,且单洞双行养护作业区的交通环境更复杂,安全设施设置以及对向来车更能吸引驾驶员注意。最后,基于山区高速公路隧道路段养护作业区的车辆行驶特征和驾驶员眼动变化特征,从车辆合流行为、车辆换道行驶及车辆跟驰行驶三个方面对养护作业区进行交通安全特性研究。研究结果为:基于车辆合流的可接受间隙,建立了Logistic回归模型,利用模型判断车辆合流的安全性;运用车辆换道行驶轨迹以及驾驶员对环境的注视角度、注视时间,建立了车道保持模型,并提出了车辆行驶轨迹偏移率,结合车道保持模型和车辆行驶轨迹偏移率分析车辆换道过程中的车道保持能力;选择车辆跟驰行驶时介于0～30s的TTC值和对应的相对减速度值,建立TTC与减速度之间的关系模型,并运用模型进行车辆跟驰行驶的交通冲突等级判别。根据隧道路段养护作业区的交通安全特性研究,确定上游过渡区、缓冲区和工作区为高风险区段。针对养护作业区的高风险区段,从风险区段长度设置和车辆行驶状态控制两个方面进行风险控制技术研究,通过合流区长度和中央分隔带开口长度设置研究,以及车辆行驶速度控制和车辆行驶轨迹控制措施的提出,改善山区高速公路隧道路段养护作业区行车的危险性。通过对山区高速公路隧道路段养护作业区的安全特性研究,得到了隧道路段养护作业区的车辆行驶特征和驾驶员眼动特性,建立了车辆运行安全程度的判别方法及行车风险控制技术,为山区高速公路隧道路段养护作业区的布置和交通组织管理提供理论依据。