本文结合高速公路隧道监控系统的发展现状，对隧道监控系统存在的问题进行了分析和讨论。基于公路隧道监控系统相关设计规范和系统功能配置，本文主要对隧道交通控制系统，照明控制系统和通风控制系统进行研究。结合高速公路隧道的实际运营状况，总结了高速公路隧道交通控制方案的基本规律，提出了隧道正常运营、周期性交通拥挤异常和故障阻塞异常三种状态下的交通诱导控制方案，解决了异常状态下，目标行车线上游车辆与受阻车辆行驶发生冲突的问题。在此基础上，利用组态软件Kingview6.53作为上位机交通控制系统的开发工具，开发了隧道交通控制系统上位机监控软件，实现隧道交通控制系统的本地和远程控制。结合国内外高速公路隧道照明控制技术上的应用研究，提出了既满足隧道照明亮度要求，又节约能源的隧道照明手动控制、分段时序控制和自动控制技术方案。着重分析了自动照明控制算法下的隧道内各照明区段的控制策略，通过缩小每级的亮度变化，在视觉上实现隧道照明的连续调光，不仅节约电能，而且提供了安全、舒适的隧道照明，保证了车辆的行驶安全。通过对模糊控制方法的研究分析，利用模糊控制技术，将隧道通风系统看成一个“黑匣子”，针对公路隧道通风模糊控制系统，参考了最优规则排序无关，即所谓的一条控制规则后件部的最佳取值不会影响另一条规则后件部的最佳取值，在此基础上逐条修改模糊控制规则库。获得了较优的规则库，该法与常规试凑法相比，大大节省了调整时间，最后通过仿真分析得出模糊控制与传统控制相比能够节省一定的能量，得出隧道通风模糊系统理论上在控制效率和成本上达到优化的结论。