我国汽车保有量逐年上升,道路基础设施快速发展;与此同时,较大的道路交通事故量凸显出道路交通安全问题的严峻性。在我国,当前以设计速度理论为道路线形设计基础,线形设计指标极限取值可能导致道路设计不合理,缺少考量道路线形对碰撞事故后车辆行驶安全性的影响。为了减少车辆碰撞事故的发生,提高车辆碰撞事故后的道路安全性,本文开展了基于交通事故碰撞动力学的道路线形优化与车辆行驶安全性的研究。通过碰撞事故现场勘察的数据,分析车辆在碰撞事故前后的行驶状态,这对事故的司法判断具有重要的现实意义。在此基础上,通过事故多发路段的线形设计优化以及车辆行驶安全性的研究,进而提高道路的通行效率,最终实现缓解道路交通事故压力。本文以高速公路的车辆碰撞事故为研究对象,开展基于交通事故碰撞动力学的道路线形优化与车辆行驶安全性研究。首先,基于一般二维点碰撞建立车辆碰撞动力学模型,分析车辆碰撞前后的运动状态,通过Matlab数值计算和PC-Crash软件模拟仿真,与高速公路车辆碰撞事故实例的现场数据对比,验证车辆碰撞动力学模型的有效性。其次,选取车辆行驶安全动力学指标,分别建立在圆曲线路段、纵坡路段、直线路段下的车路耦合安全动力学模型,分析道路线形指标和车辆碰撞事故后行驶安全性的关系,提出基于道路设计标准的圆曲线最小半径、超高、最大纵坡坡度以及行车道外侧线与护栏横向距离的优化方案。通过PC-Crash软件仿真模拟不同碰撞工况,评价道路线形优化后的行车安全性。最后,针对厦门市某高速公路事故多发路段的实际情况,建立车辆碰撞事故后侧翻的事故树模型,使用概率性数学分析方法从道路设计、驾驶员因素、车辆因素、环境因素综合分析碰撞事故后的车辆行驶安全性。论文的研究从车辆碰撞力学的角度优化道路线形相关指标,并通过事故树法分析车辆碰撞事故后的危险性影响因素,从而为道路线形设计的改善及优化提供参考依据,并对车辆行驶安全管理措施的制订具有较为重要的指导意义。