随着我国高速公路网规模日益扩大，交通工具也愈来愈先进，道路使用者的出行需求已从开始的出行方便转向安全、畅通、快速、舒适、和谐、高效。同时高速公路在我国具有重要的运输、战略作用，是构成国道干线网的骨架，如何保障高速公路安全、高效的运营从而发挥其应有的作用，交通安全设施无疑起到至关重要的作用。为使交通安全设施能够发挥最大的作用，对交通安全设施展开优化分析研究是十分有必要的。本文首先分析了高速公路交通安全设施现状，提出了各类交通安全设施设置存在的问题；其次，考虑驾驶人对交通安全运行的需求，并针对问题优化了交通标志的设置位置、路侧护栏的最小长度、中央分离带护栏的高度、护栏过渡段、护栏端头、防眩板的设置、防撞垫的设置等，研究了限速标志时效性、标线材料的选取、减速标线的设置方式等；再次，构建了高速公路交通安全设施评价体系和评价模型，并基于此建立了高速公路交通安全设施评价管理系统；最后，运用建立的评价体系及模型，评价了神木至府谷高速公路交通安全设施，取得了实际的效果，展现了本体系的实用性。