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驾驶员主要通过视觉获取周围环境中的交通信息，当在公路隧道群路段行车时，驾驶员的视觉环境会在短时间内频繁发生变化，反复的视觉明暗适应会严重影响信息的感知过程，对驾驶员的心理和生理影响较大，容易出现视错觉，导致交通事故的发生。 本文借鉴交通工程学，交通心理学，人机工程学，可视化仿真的理论及方法，利用3ds Max软件制作公路隧道群仿真视频，以及利用E-prime2.0软件构建心理实验平台进行心理物理实验，以主观等同速度，速度判断准确率以及反应时间为指标，量化分析了公路隧道群路段驾驶员的视错觉程度，以及提出了基于视觉参照系重构的公路隧道群视觉环境改善方法，设计了多色彩的公路隧道群韵律型标线系统。 实验结果显示：（1）在隧道中部的速度高估主要来自于高频视觉信息（2Hz~32Hz），中频视觉信息（0.4Hz~1Hz)和低频视觉信息（0.1Hz~0.2Hz）导致驾驶员速度低估；在频率为2HZ~32HZ下，速度高估效果中尺度信息>大尺度信息>小尺度信息，且中尺度信息在8Hz下所引起的被试感知速度离散程度最小。（2）高频、中频信息组合能有效使隧道内的驾驶员视错觉控制在合适水平，有利于驾驶员的主动控制车速，从而实现隧道交通安全与照明节能的有效统一。（3）驾驶员长时间在隧道内行车会出现速度感知准确下降，反应时间增加的视觉疲劳现象，且与行驶时间正相关；公路隧道内韵律型标线系统能大幅提升驾驶员在隧道内的速度判断准确率，反应时间与隧道内的行车时间没有显著关系，能有效缓解视觉疲劳现象。（4）普通公路隧道群，采用单色彩韵律型标线系统以及多色彩韵律型标线系统的公路隧道群路段中，当行车时间为10~90s时，其反应时间能进行BiDoseResp拟合，反应时间随着行驶时间的增加呈阶梯状上升，速度判断准确率随行驶时间的增加而下降。（5）结合行驶速度为80km/h，公路隧道韵律型标线系统最优适用于1500~2000m的长大隧道路段，单色彩韵律型标线系统最优适用于长度为1500m~3000m的公路隧道群路段，多色彩韵律型标线系统最优适用于长度为1500~3700m的公路隧道群路段，在照度为标准照度50％时，多色彩韵律型标线系统最优适用于长度为1500m以内的公路隧道群路段；色彩的变化可以有效缓解驾驶员的疲劳，提高驾驶员的反应时间。6）采用高压钠灯+韵律型标线系统方案在经济上是可行的，推荐使用开灯率为75%时，高压钠灯+韵律型标线系统方案。