双车道公路在我国路网中占有比例较大,其复杂的线形及交通组成增大了道路环境的信息量和驾驶员接收信息的难度,进而增加驾驶员的视觉负荷,对交通安全带来严重影响。从驾驶员视觉特性及心理需求出发,分析双车道公路不同道路环境条件对驾驶员视觉的影响,研究不同线形设计参数与驾驶员视觉负荷的规律,对提高双车道公路交通安全水平具有重要的意义。首先,从双车道公路几何线形特征及驾驶员视觉特征出发,分析了双车道公路几何线形条件、断面布置对驾驶员动态视觉特征及交通安全性的影响,设计了双车道路段驾驶员的眼动试验。其次,利用Smart Eye Pro 5.7型眼动仪及GNSS接收机进行双车道公路驾驶员眼动试验,记录了行驶过程驾驶员眼动参数,并以驾驶员瞳孔直径、注视时间百分比及扫视时间百分比确定出驾驶员视觉负荷较大的敏感路段,进而分析敏感路段驾驶员瞳孔直径、注视时间百分比、视角离散系数及注视点位置的变化特征。然后,通过主成分分析法确定视觉负荷强度计算式,分析视觉负荷强度与双车道公路平纵断面参数的关系:视觉负荷强度值随直线段长度的增加而减小;F值随圆曲线半径的增大呈递减趋势;CCR值小于0.5°/m的视觉负荷值较低且趋于平稳;F值随下坡坡度、直坡度及弯坡段的增大而增加;上坡坡度、缓和曲线长度及坡长对驾驶员视觉影响规律不显著;断面景观环境由于遮挡视距会对驾驶员视觉产生影响,计算会车视距绘制视距包络线,对于遮挡视距部分应清除植被至开挖线高度。第三,选用负荷度表征驾驶员接受与处理道路信息的能力,分析道路环境复杂度对驾驶员负荷度的影响,确定负荷度的限制值为10;选定信息处理时间为评价道路线形自然引导性优良的指标,确定评价标准并提出相应的改善措施。最后,由模型选取适宜的双车道公路几何线形参数,开展双车道公路仿真试验。对比相同设计参数下试验路段与仿真试验路段瞳孔直径的变化趋势,确定仿真试验数据的可利用性;进一步对比分析仿真试验路段及仿真优化路段驾驶员瞳孔直径大小、注视时间百分比、水平视角离散程度,验证优化设计指标的可行性。