高速公路机电系统已经成为高速公路安全、高效运营的必要手段。针对高速公路机电设备故障规律进行研究，对高速公路机电系统的信息化、智能化发展具有重要意义。　　首先，阐述了高速公路机电系统维护管理以及可靠性理论的国内外研究现状，总结了目前国内高速公路机电系统的维护管理存在的问题，分析了高速公路机电系统维护管理的需求，提出对高速公路机电设备故障率预测展开研究的必要性。　　其次，介绍了可靠性的基础理论以及机电设备故障的基本规律，对高速公路机电设备故障影响因素进行分析，提出对高速公速车流量因素的考虑。采用相关分析的方法对高速公路机电设备的故障率与流量的相关性进行分析，并对设备进行分类，将高速公路机电设备分为相关类设备与非相关类设备。采用统计分析的手段对两类设备的故障率曲线特性展开研究。　　最后，对常用的故障率预测方法进行对比，结合设备的故障率曲线特性，分析各种预测方法的适用性。对于非相关类设备，采用基于威布尔分布的曲线拟合模型对符合“浴盆曲线”的设备进行故障率预测应用分析;采用ARMA(p，q)模型对符合随机平稳的设备故障率序列进行应用分析。对相关类设备故障率曲线特点进行分析，初步探讨了基于线性回归的故障率预测模型。　　论文的研究成果为高速公路机电设备的故障率预测提供了一定的理论基础，为高速公路机电设备维护周期及设备报废期限的确定提供了可供参考的决策依据，对提高速公路机电设备健康水平具有一定的实用价值。