高速公路具有运量大、速度快、成本低、效益高、辐射广的优势,它在给使用者带来方便、高效、快捷的同时也常伴随着巨大的人身伤亡和财产损失。当前我国高速公路交通安全状况不容乐观,因而高速公路交通安全研究更是十分重要的。本文以高速公路交通安全为研究对象,从人、车辆、道路和环境等四个方面分析了对高速公路交通安全的影响,并从中筛选稳定性较强且较易量化的因素提出了多因素关联模型,并对各影响因素进行定量的关联分析,并通过聚类分析提取类别特征。此外,本论文根据路段拥挤程度与交通安全的关系提出高速公路交通安全控制概念模型,并模拟实现了系统原型。本文主要工作如下：(1)对影响高速公路交通安全的时间因素和路况进行了定量的关联分析,在月份、星期、时段三个时间因素中影响作用最为显著的因素为时段,其重要程度的顺序为时段>月份>星期。星期对于高速公路交通事故发生不存在明显的影响,而路况因素对交通事故的发生存在显著影响。(2)根据关键因素对事故样本进行聚类分析,并分别提取相关的类别特征,这有助于交通安全管理部门采取有针对性的措施解决事故根源问题,减少事故发生,提高交通安全水平。同时也为将来进一步研究高速公路风险识别,模式识别和风险预警奠定了基础。(3)分析了路段车辆拥挤程度对高速公路交通安全的影响作用,对根据该影响关系,提出了高速公路安全控制概念模型,在模型基础上讨论了相关算法的设计与实现,并模拟实现系统原型。本文以统计分析方法为基础,对历史数据进行定性与定量综合分析,提出了研究高速公路安全的一种方法,并以SD高速的数据研究为实例,丰富了高速公路安全研究途径,并通过设计概念模型及原型实现使单纯的理论研究具备了一定的可视性与实用性。