公路隧道具有缩短公路里程、提高运输效益、节省用地、利用地下空间和保持生态环境等优点。近年来,“逢山绕行”、“大填大挖”的旧观念正被“多打隧道、多架桥、少修盘山道”注重环境保护的新理念所替代,我国山区高速公路隧道的修建量越来越多。隧道照明设计是从驾驶员的视觉特性出发,满足驾驶员交通安全的视觉信息采集的需要,提高驾驶上的安全性和增加舒适感为前提,进而降低运营成本。本文主要依托广西桂柳高速公路隧道照明系统改建项目,同时借鉴福建省隧道照明建设中的成功经验。通过对广西和福建两省高速公路的中短隧道的照明设计进行实际调查分析,提出了目前隧道照明系统中存在的一些问题,通过研究自然光情况下隧道光照度随隧道深度变化的规律,以及隧道照明与汽车驾驶员的驾驶行为以及驾驶心理的关系,并选取大量数据采用SPSS软件来建立数学模型进行分析,得出了一天中各个时段的隧道内路面照度随隧道深度、外界自然光的变化而变化的曲线图,并建立了自然光情况下的路面照度随隧道深度变化的数学模型。本文还进行了隧道内反光性能与视线诱导性分析,研究了照明器性能与照明控制方式,针对广西两条隧道现有照明设计中的存在的问题提出具体的改进方案,并进行经济评价,取得了较好的经济效益。本文根据对实际使用中的隧道调查和实测的情况,指出隧道照明系统设计、使用和养护中的存在的问题,通过总结在实际应用中获得的经验,以及分析本领域研究应当改进的问题。为进一步完善隧道照明系统设计规范和相关理论提供参考。