高速公路施工区道路交通环境复杂多变,具有相当大的安全隐患。因此,解决高速公路施工区的交通安全问题刻不容缓。鉴于高速公路施工区建设周期短且事故数据匮乏,采用能够“事前分析”的交通冲突技术对高速公路施工区展开安全性研究。首先,对高速公路施工区车辆的行驶状态进行分类,并结合不同的施工区段分析其运行特征,进而给出施工区交通冲突的产生原理。然后采取无人机视频录像的方式进行现场调查,收集到调幅、封闭超车道及压缩超车道三种类型的施工区,并利用基于Visual Studio的开发平台提取基础交通参数数据。并从交通流量及车型分布、运行速度、车头时距等方面分析施工区交通特性。其次,选取了基于时空接近度的追尾冲突指标TTC及变道冲突指标PET。分别给出两类冲突的测定方法,结合统计分析及经验值确定冲突风险程度阈值,根据两类冲突的空间相关性建立区域风险因子以表征区域的整体冲突风险程度。在此基础上,充分探究两类冲突的空间分布规律。再次,通过仿真模拟及SSAM补充不同交通条件下的冲突状况,结合对冲突与交通特性关系的分析结果,依据多重共线性检验结果选取合适的变量,分别对三类施工区建立基于单维及多元的不同严重性维度下的追尾冲突及变道冲突的贝叶斯泊松对数正态分布预测模型。基于贝叶斯推断为参数设定适当的先验分布,以M-H算法及Gibbs算法实现马氏链蒙特卡罗抽样,结合似然函数获取参数后验概率函数并标定冲突预测模型。利用DIC及AP准则检验模型优越性,结果表明,考虑了各维度冲突间相关性的多元模型拟合优度明显高于单维模型。通过对模型进行有效性验证,发现各预测模型的平均相对误差值均低于10%,表明所构建的冲突模型具有较好的预测能力。最后,选取基于不同风险维度下不同冲突类型(追尾冲突、变道冲突)的四个当量冲突率作为安全评价指标,构建了基于灰度聚类理论的高速公路施工区整体安全评价方法,并界定了各评价对象所处的安全等级。选取区域风险因子对不同施工区类型的各区段安全性做出评价,利用单因素方差分析对不同区段的交通安全差异显著性及安全水平高低做出判断。结果表明,施工区整体评价等级与现场调查状况基本相符,各类施工区段的安全水平与前文的冲突空间特征分布状况具有较高的一致性,说明灰度聚类评价法及基于区域风险因子的单因素方差分析法适用于高速公路施工区安全性研究。