高速公路在建设过程中客观存在的长大下坡、S形弯道等特殊路段正是交通事故的易发频发点。在特殊路段处提高汽车的稳定性可以有效的减少交通事故的发生,而目前在特殊路段对车辆进行主动安全控制的研究较少,同时为了研究高速公路特殊路段处的行车状况以及车辆动力学指标变化规律。本文将汽车稳定性控制中的重要安全技术—电子稳定程序(ESP,Electronic Stability Program)应用于重载汽车操纵稳定性控制研究中,以增强重载汽车在特殊路段处的操纵稳定性,进一步提高重载汽车在特殊路段处的主动安全性。首先,利用理想二自由度车辆模型得到车辆在转向时的稳态特性,并将其作为重载汽车ESP控制器的目标控制量。另外,建立了三自由度重载汽车动力学模型,并将制动力分配规则融入车辆模型中,提出了能够根据车辆运动状态实时进行制动力分配的算法,实现了根据实时需求对重载汽车进行附加横摆力矩的控制。为进一步提高控制模型的精度,在TruckSim中依据实际车辆参数建立了三轴重载汽车多体动力学模型,选取了延崇高速中的特殊路段建立了三维道路模型。其次,为了有针对性的对重载车辆在特殊路段处的行车安全性进行提升,进一步研究在实际高速公路中三轴重载汽车的运行状态及车辆动力学参数的变化规律,对延崇高速中的特殊路段行车安全性进行了分析。得到了三轴重载汽车在S形曲线路段、积水路段以及横风路段行驶时车辆运动参数的变化规律,有针对性的提出了ESP中需要改进的方面,并将其应用到控制模型中。然后,基于三轴重载汽车动力学模型并结合传统汽车ESP控制策略设计了PID控制器、模糊控制器以及模糊PID控制器对车辆在特殊路段处的操纵稳定性进行调节,并建立了对开路面对所搭建的控制器进行对比测试,选取出最优控制器提出了适合于重载汽车的控制策略及ESP控制模型。该控制模型分为上下两层,上层控制器执行目标为重型汽车稳态转向下的横摆角速度及质心侧偏角,下层控制器执行目标为车轮制动信号,对车辆状态进行修正,改善车辆的操纵稳定性。最后,为了验证所搭建的控制算法的可行性及有效性,在三轴重载汽车电控综合测试实验台上对延崇高速中的特殊路段按照实际道路参数建立了道路模型,对所搭建的控制模型进行了硬件在环实验。实验结果表明:本文所搭建的重载汽车ESP控制模型能够有效提高重载车辆在特殊路段行驶时的操纵稳定性,增加了车辆的行车安全性,并且具备一定的硬件可行性。