随着社会经济的不断发展,高速公路里程、汽车拥有量、驾驶人数量等正在快速增长。与此同时,高速公路交通事故、人员伤亡和财产损失也愈加严重。相比于轻微、一般交通事故,高速公路严重交通事故具有伤亡重、损失大等特点。准确分析其事故特征和影响因素的不同特性,可为减少事故的发生,制定事故预防方案提供理论依据。因此本文从事故整体和涉事车辆分类的两个角度对事故特征和影响因素进行了统计分析和模型研究,分别建立了改进的DEMATEL-ISM事故影响因素系统分析模型和基于DEMATEL改进的SNA单、多车事故影响因素分析模型,在研究事故影响因素特性的基础上,为从不同角度分析高速公路严重交通事故提供了两种针对性的分析方法。首先,在对高速公路严重交通事故数据处理的基础上对因素进行了分析,构建了影响因素体系。对于整体事故数据,从事故车型、发生时间、伤亡人数和持续时间等四方面进行了统计分析;针对涉事车辆数分类下的事故数据,以事故车型分布为研究对象,在分析单、多车事故车型分布规律的基础上,利用Pearson分析了多车事故中车辆类型的相关特征;从事故的时间分布、伤亡人数和持续时间对单、多车事故的变化规律进行了统计分析。然后,对于高速公路严重交通事故的整体影响因素,提出了结合驱动力和依赖性、有向图、频度权重等概念构建并求解直接影响矩阵,利用改进的DEMATEL求解各影响因素的影响度、被影响度、中心度、原因度,利用ISM绘制各因素的层级结构图。并与传统的DEMATEL方法、K-均值聚类模型求解的结果进行分析比较,验证了改进的DEMATEL-ISM模型的可靠性与优势,总结分析了各因素之间的关联特征。最后,以事故涉及车辆数为分类依据,将高速公路严重交通事故分为单车和多车事故两类。利用SNA计算单、多车事故影响因素的节点中心性并绘制了其复杂的关系网络,在此基础上分析了两类事故影响因素的不同特性;提出了以DEMATEL方法求解的可达矩阵作为输入矩阵对SNA的凝聚子群进行改进,然后求解并分析了单、多车事故影响因素不同的凝聚特征。分别从事故特征、事故整体影响因素和单多车事故影响因素的分析结果出发,对高速公路严重交通事故的预防对策进行了分析。