随着公路线形设计由二维逐步向三维转换,用于公路安全评价的相关指标和技术手段也需要在三维道路环境中展开研究。视距作为道路设计和评价阶段一项重要指标,是连接道路设计和驾驶行为的重要桥梁,但在山区急弯路段常出现视距不足。目前视距计算主要是采用横净距的二维方法,与规范中视距值对比检验,该方法忽略了道路线形的三维空间特性。因此,本文以山区道路为例,研究公路线形空间几何描述和三维动态视距计算分析,分析其在道路安全评价中的应用,并将该理论方法用于实际工程。本文基于空间线形几何描述进行三维动态视距计算,考虑车辆在空间运动过程中位置姿态和运动姿态关系,结合欧拉变换矩阵,建立以水平方位角函数和竖向角函数为参数的公路三维线形数学表达。在此基础上考虑平纵断面线形、驾驶员视高、目标障碍物高、横向距离和边界约束对三维可观视距的影响,由路面视域方程和边坡视域方程共同构建三维可观视距求解模型,给出不利组合线形的最小视距求解方程,并基于安全跟驰理论提出视距安全评价方法。最后以贵州山区某二级公路为例,通过Matlab编辑程序,对检验路段沿线空间曲率、挠率、三维视距值以及最大容许初速度连续协调性进行安全分析。通过对正向和反向视距以及最大容许初速度进行安全检验,共发现13处会车视距和4处停车视距不足,11处视距不连续,2处最大容许初速度偏离较大。分析发现,公路空间曲线曲率连续需要保证水平方位角α和竖向角β参数一阶导数的连续性,在缓和曲线与直线连接点桩号附近,缓和曲线和竖曲线组合路段挠率发生数量级变化,曲线扭曲严重,会影响驾驶员行车舒适性和视距连续性;研究得到不同设计速度下圆曲线半径和车道线内侧横向距离之间的关系,为困难地形条件下参数选取提供参考;平曲线半径和竖曲线半径均存在一个临界点,竖曲线临界点与驾驶员在该观察点视线高度有关,平曲线临界点与竖曲线半径有关,当半径超过该临界点时,二维视距值小于三维视距计算值,二维横净距公式用于视距评价存在安全风险。