随着改革开放,我国经济飞速发展,日益增长的交通需求对公路建设提出了更高的要求,城市下穿隧道作为缓解城市交通压力、疏导城市交通的一种有效设施,在我国许多大中型城市广泛修建。但城市下穿隧道在设计、建设和管控时均缺少相关理论和标准,使得在实际使用中事故多发且严重。所以,对城市下穿隧道的交通安全进行分析,进一步针对城市下穿隧道设计的相关参数进行改善已经迫在眉睫。论文通过实车试验,选取合肥一环路作为试验路段(共包含8个城市下穿隧道),采集共计32名被试驾驶人在自由驾驶条件下通过不同坡度、内外照度差条件下城市下穿隧道的生理、眼动及车速数据,通过SPSS进行多因素及单因素方差分析,详细分析了不同环境参数条件下驾驶人各项生理、眼动指标及车速保持行为的差异性,针对存在差异性的相关指标,运用Origin拟合出相关曲线及公式,最后,建立了ROC曲线进一步筛选出城市下穿隧道纵坡及内外环境照度差的临界阈值,为现有城市下穿隧道纵坡、照度设置提供优化建议。结果表明:驾驶人在通过城市下穿隧道过程中,隧道纵坡参数大小显著影响驾驶人心率以及车速保持能力;而隧道内外环境照度差的改变,显著影响驾驶人心率、瞳孔直径、平均持续注视时间、车速保持能力。通过对建立不同关系的ROC曲线判别模型分析可知:城市下穿隧道纵坡参数设置在区间3.1%-3.3%时,驾驶人的心率变异最小,车速保持情况也最优;城市下穿隧道内外环境照度差设置在区间62.5-87.5lx时,驾驶人的心率变异最小、车速保持情况最优、平均持续注视时间最短、瞳孔直径变化最小。