本文的根本研究目标在于分析道路安全设计的机理，构筑道路安全水平量化方法的框架。 道路安全设计，是指以道路交通安全为视角，指导与修正道路设计的方法体系。科学地实施道路安全设计，可以有效地提高道路的运营安全质量。由于目前该体系的基本运作机理仍不清晰，更缺乏道路安全水平的量化方法，因此本论文的研究在理论及实践两方面都具有一定的意义。 本文以高速公路作为研究对象，首先经过现场勘察与统计分析的基础性工作，分析高速公路交通事故及其影响因素的相关规律，初步确立研究范畴与重心。 道路交通事故的主体是人，因此研究道路安全机理的关键环节，也在于分析道路线形等条件如何作用于驾车人的行为。本文以驾车人的信息处理模型为切入点，探讨了驾驶行为中的信息负荷度的度量指标，引入了驾驶期望车速与道路供给车速的概念，继而推导并确立了“驾驶期望车速与道路供给车速的转换频度的离差”作为衡量道路安全水平的核心指标。 为推定驾驶期望车速，本文提出了驾驶行为系数的概念，用以衡量驾车人对于车辆的动力控制，并重点研究了驾驶行为系数与道路线形之间的常态相关规律，通过标定驾驶行为系数在各种类型道路区段的特征曲线，推导了驾驶期望车速的计算模型。与之相对应，通过统计分析的途径，确定了道路供给车速的计算模型。以此为核心，构筑了针对道路设计进行安全水平量化的计算模型。这一模型采用的是“道路设计-驾驶行为-道路安全水平”的逻辑思维过程，从体系上实现了道路安全设计中的关键技术环节。 上述模型的算法，不能用简单的公式来实现，本文的研究过程中，开发了道路安全设计研究系统，借助计算机的辅助手段，实现了道路设计的安全水平量化的算法，并为整体的研究提供了数据维护、成果转换的集成的环境。 最后，针对试验道路，具体应用本文中的研究系统，计算、得到了道路各点位的安全指标值，并对计算结果与道路的实际事故数据进行对比，验证了系统的可行性。