轮胎-路面耦合摩擦力的不足是引起交通事故的主要原因之一。为减少交通事故的发生，道路工程领域与车辆工程领域的学者分别从路表宏、微观纹理构造和轮胎胎面橡胶构造角度进行大量抗滑性能研究。结果表明，轮胎-路面耦合摩擦力与路表纹理、荷载以及车辆的速度、滑移率等参数密切相关。鉴于当前路面摩擦系数试验设备不能实时控制各相关参数的现状，因此本文在国内外路面抗滑性能研究现状的基础上，自主研发调试了轮胎-路面动态摩擦测试系统(Tire-PavementDynamicFrictionAnalyzer简称：TDFA，下同)。基于本系统，从胎路静态接触特性和胎路动态摩擦行为两方面入手对胎路耦合摩擦机理展开研究，进而建立摩擦系数预估模型。
　　为明确宏观纹理、荷载、胎压等因素对轮胎路面静态接触特性的影响，使用激光轮廓测量仪扫描悬浮密实型、骨架空隙型、骨架密实型三种不同类型沥青混合料车辙板试件，获得有梯度的路表宏观纹理参数。基于路表宏观纹理及压力胶片纸技术，从胎路实际接触面积和接触压强两方面着手，对轮胎-路面静态接触特性进行单因素及正交分析。结果表明：荷载对接触面积影响程度最大，宏观纹理次之，胎压的影响不显著；其他条件不变时，胎压越高或者宏观纹理越粗糙，应力集中程度越高。荷载对平均压强以及应力集中度的影响并不显著。
　　在轮胎-路面静态接触特性分析的基础上，使用TDFA进行了单因素动摩擦试验。结果表明：滑移率、荷载、速度、宏观纹理、微观纹理、接触面积、接触压强等因素对摩擦系数的影响显著。其中荷载主要通过改变接触面积影响摩擦系数，宏观纹理主要通过改变应力集中程度改变摩擦系数，且应力集中程度对摩擦系数的影响大于接触面积的影响；综合宏观纹理、微观纹理、荷载、胎压、速度等参数设计摩擦系数正交实验，得到各因素对摩擦系数的影响程度排序，证明了宏观纹理、微观纹理、荷载、速度与摩擦系数相关性显著。因此，将这些参数纳入摩擦系数预估模型，借助MATLAB编程工具，搭建BP神经网络结构完成摩擦系数预估模型的建立，并检验了该模型的预测精度。结果表明，本模型可有效地在室内条件下预测摩擦系数。