近年来内蒙古自治区公路通车里程逐年增长、交通基础设施条件逐渐改善,但我区交通事故数量仍呈现逐年增加趋势,严重威胁到人民的生命财产安全。内蒙古地域草原面积广阔,公路的改、扩建将不可避免的穿越草原地域。草原公路具有平面直线长,平曲线半径大,纵坡小,变坡点多,景观单一,道路环境刺激较少等特点。其公路平、纵面线形的技术指标大小变化不均匀,影响了线形的平顺性。草原‘公路曲线组合路段线形指标的研究可为驾驶员安全行驶和道路设计者提供理论依据。本文以草原公路为研究对象,结合大量行车实验数据,应用道路线形设计理论、人体心、生理学理论以及相关数学手段和方法,对草原公路实际行车数据进行了相关研究、分析和建模。本文初步选定论文评价指标为心率增量、心率增长率和心率变异LF指标；其次,本文对纵坡和平面曲线各线形要素与驾驶员心率增量分别做偏相关分析,得出草原公路环境中影响驾驶员心电指标的线形要素为坡度和平曲线半径；最后,本文分别建立了纵坡上坡、下坡路段驾驶员心率增量和坡度的相关模型,平面曲线路段驾驶员心率增量和曲线半径的相关模型,曲线组合路段驾驶员心率增量和弯坡度的相关模型。本文通过研究得出以下结论：(1)草原公路上坡路段在坡度为3.1%时,驾驶员心率增量达到最大值,驾驶员在此坡段精神负荷最大,疲劳感增强。当坡度大于3.1%时,驾驶员对于坡度增大变化不敏感,对于坡度的变化逐步适应,心率增长率呈负增长趋势；(2)草原公路下坡路段在坡度为2.6%时,驾驶员心率增量达到最大值,驾驶员在此坡段精神负荷最大,疲劳感增强。当坡度大于2.6%时,驾驶员对于坡度增大变化不敏感,对于坡度的变化逐步适应,心率增长率呈负增长趋势。(3)在草原公路平面曲线路段随曲线半径的增大,驾驶员心率增量逐渐减小。驾驶员在平面曲线路段上行驶时,曲线半径的增大减缓了驾驶员的疲劳感。(4)在草原公路曲线组合路段随弯坡度的增大,驾驶员心率增量逐渐增大。驾驶员在平面曲线路段上行驶时,平纵搭配不均匀的线形指标增加了驾驶员的疲劳感。在最不利小半径曲线组合路段驾驶员心电指标呈现最大值,驾驶员心里紧张程度最大。