不良的线形条件是诱发高速公路交通事故的重要原因之一，分析高速公路线形与事故的关系，建立基于线形条件的事故预测模型，对于优化高速公路线形设计及减少事故发生有重要意义。美国联邦公路局开发的IHSDM事故预测模型由于建模思想可靠、实用性强等特点，得到了广泛推崇与研究。本文借鉴IHSDM事故预测模型的建模思想，利用我国高速公路交通事故及线形数据，建立了用于山岭区、重丘区、平原区高速公路的事故预测模型。首先将高速公路按同质法划分成几何线形上不可再分的预测单元；将收集到的交通事故数据及录像法获得的交通量数据对应到相应的预测单元上，据此建立了包含线形指标、交通事故、交通量等信息的山岭区、重丘区、平原区高速公路交通事故基础数据管理系统。分析了三种地形条件下高速公路平曲线路段和纵坡路段等单一线形指标路段以及弯坡组合路段等组合线形上事故率与线形指标的关系，鉴别出对事故有突出影响的线形指标，如平曲线半径及纵坡坡度等。在此基础上，界定了事故率最低时线形指标所处的范围，即理想的线形条件。分析理想线形上路段事故率与交通量的关系，建立了基于年平均日交通量（AADT）的高速公路基础事故预测模型；选取山岭区、重丘区高速公路平曲线路段、偏角路段、直线路段、纵坡路段、竖曲线路段，选取平原区高速公路直线路段，分析实际事故率与基础事故率的关系，确定了上述线形指标对基础事故的修正系数。整合基本事故预测模型与线形指标修正系数，得到了一套完整的用于山岭区、重丘区、平原区高速公路事故预测的模型。利用辽宁省沈丹高速公路、沈大高速公路、铁阜高速公路线形及事故数据，对模型进行验证。结果表明本文所建模型具有一定的精度。最后，利用本文建立的事故预测模型对广东省潮惠高速公路进行事故预测。