开展高速公路设计安全性评价研究,在设计阶段找出可能存在交通安全隐患的路段,对于高速公路的线形设计、降低交通事故发生率以及提高车辆的运行安全性都具有重要意义。将交互式公路安全设计模型（Interactive Highway Safety Design Model,IHSDM）引进我国高速公路的设计中,根据我国实际情况对模型进行改进,构建适用于我国高速公路的设计安全性评价模型并进行系统框架设计,在一定程度上能减少因交通事故导致的财产损失以及因线形设计不足而导致的改建费用,提高高速公路线形设计的安全性,为高速公路安全评价奠定基础。本文以IHSDM为基础,以黑龙江省某高速公路为研究对象,开展高速公路设计安全性评价模型构建与系统框架设计。首先,在收集和整理高速公路线形设计、交通特征、道路环境以及交通事故资料的基础上,对高速公路事故分布特性及影响因素进行分析,通过中美高速公路线形设计对比,分析IHSDM在我国高速公路中的适用性。其次,在分析现有模型不足的基础上,改进高速公路设计一致性评价模型,对设计一致性与事故发生率之间的函数关系进行分析,给出了考虑事故率关联性的设计一致性评价指标,通过对比构建模型、IHSDM与《公路安全性评价规范》评价法,验证了模型的有效性。以2015～2017年交通事故数据为基础,建立高速公路基本路段、变速车道和匝道事故预测模型,各模型包含考虑路段长度因素和年平均日交通量因素的基准事故预测模型以及考虑干扰因素的事故修正系数两部分内容,通过拟合优度检验和将构建模型、IHSDM预测结果与2018年事故数据进行对比验证了模型的有效性。最后,根据上文建立的高速公路设计安全性模型进行高速公路设计安全性评价系统框架设计,通过对系统总体需求、系统目标、工作流程和关键技术的分析,给出结合地理信息系统的系统整体架构、总体框架、数据库及模型库设计方案。研究成果可以为高速公路设计提供指导、增强高速公路设计人员的安全设计意识、提高高速公路运营期行车安全性,同时减少高速公路安全隐患。