山区公路受自然条件限制,工程设计标准一般较低,再加上山区气候相对恶劣,地质灾害频繁,交通事故率相对较高。山区公路交通流密度低,道路平均行驶速度接近或高于设计速度,影响山区公路交通流正常运行的干扰因素,尤其是随机干扰因素较多。因此,山区公路交通流的随机干扰特性分析对研究山区公路道路交通流规律,分析山区公路交通安全有重要意义,同时对山区公路交通流仿真建模至关重要。山区公路交通流随机干扰可以理解为山区公路交通流正常运行时,由于与车流有关的人、车、路以及环境突变,导致山区公路交通流正常运行状态被打破的随机影响因素。随机干扰是山区公路交通事故发生的主要原因之一,也是山区公路交通管理的重点和难点。本文首先对我国山区公路交通进行总结,分析山区公路交通流的特点,准确定义山区公路交通流随机干扰,并对其进行分类和定性研究,提出研究山区公路交通流随机干扰的作用。其次,本文介绍了势能理论和势能模型,分析其在交通工程及相关领域中的应用现状,通过研究模型的基本原理和交通流基本原理之间的关系,提出势能理论在进行交通流分析中的应用前景。接着,本文研究了山区公路交通流特性规律,从理论上分析了随机干扰对交通流的影响,建立山区公路随机干扰交通流基本模型。最后,本文将势能理论的基本原理应用到山区公路随机干扰交通流基本模型中,定量测算随机干扰,建立了基于势能理论的车辆微观分析势能模型和山区公路交通流宏观分析势能模型,最终建立了山区公路交通流随机干扰势能模型,对模型的参数进行了标定,通过仿真实验设计对建立的模型进行了验证,并对山区公路设计提出了指导建议。