目前我国高速公路设计与运行管理是考虑大小车型混行，道路线形条件以满足大型车辆外廓尺寸和动力性能为目标。随着我国经济的发展，民用汽车保有量不断增加，高速公路新建及改扩建工程正在如火如荼地进行，以满足不断增长的交通需求。然而，随着我国高速公路建设规模的不断扩大，土地资源越来越少，节约用地和公路扩建需求高的矛盾日益突出；与此同时有些道路如城际间高速、机场高速等的小客车在交通量中所占比例越来越大，由于我国的小客车和大货车二者动力性能差别大，使得有的高速公路上由于运行速度差而导致的交通事故越来越多。因此，将小客车从原有交通流中分离出来，修建专为小客车服务的轻型高速公路已成为我国解决社会运输安全、舒适、经济和快捷需求与资源有限矛盾的一个有效途径。由于小客车外阔尺寸较小、动力性和灵活性较高、载重量小等特点，使小客车专用路对行车道宽度、平面指标、纵断面指标、平纵横线形组合指标、路面结构和材料、桥梁、立交和隧道等道路运行三维空间、结构荷载和受力约束条件要求降低，从而使道路全寿命造价降低，解决了一律按现有高速公路技术指标建设或改扩建导致的占地多、资源浪费、安全性差等弊端，也符合可持续发展的行业发展理念。由于我国乃至世界各国至今仍没有关于轻型高速公路的相关技术指标，本研究特对轻型高速公路的纵断面关键技术指标值进行研究，以期为我国轻型高速公路技术标准研究提供基础参考。本研究针对我国现有高速公路纵断面设计指标无法满足轻型高速公路纵断面研究中对坡度和坡长要求的现状，首先总结了汽车行驶性能的相关理论，分析了纵坡路段小客车的运行特性及驾驶员的驾驶行为特性需求，为轻型高速公路纵断面关键设计指标的研究提供理论基础；依据我国小客车动力性能、车型保有量和车型销量的现状选定了实验代表车型为1.6L一汽大众捷达CiF-P伙伴手动版；根据实验目的和驾驶员纵坡行驶特性提出了5个可行的纵断面指标方案；运用可视化仿真建模软件开发了仿真实验场景，运用模拟驾驶实验对纵断面指标仿真实验方案的安全舒适性进行研究，通过模拟驾驶实验和理论计算的比较得到初步可行的纵断面指标方案；基于驻车制动力学理论和驾驶员下坡行驶的安全舒适性对初步指标进行修正，最终确定了轻型高速公路纵断面设计关键技术指标。本研究的创新性在于在传统路线设计与管理理论基础上将驾驶员驾驶安全舒适性理论用于轻型高速公路纵断面技术指标理论方法和试验研究中。