危险品是工业生产的重要原料,近年来危险品道路运输量不断增加。危险品由于本身特殊的理化性质,在发生事故时可能会造成严重的后果。危险品运输专用道作为一种规避运输风险的手段,在实际应用中得到了关注。研究危险品运输专用道布局问题,设计科学、高效的专用道布局方案,能够保障交通网络的通畅和安全,可以为政府部门决策提供一定的理论依据。首先,危险品运输专用道布局方案是监管部门和出行者之间的博弈结果,本文考虑小汽车和危险品运输车辆两种交通运输方式,采用双层规划描述该情形下的斯塔克伯格博弈。在双层规划模型中,上层模型以网络总通行成本最低,网络运输风险最小和专用道的整体利用率最高为目标,优化专用道布局。下层模型确定用户均衡状态下的交通分配,为了降低作为交通分配模型输入值的现状OD矩阵的获取难度,增加OD矩阵估计模型,提升了模型的实用性。然后,分别设计算法求解上层规划模型和下层规划模型。对于上层规划模型,使用NSGA-2算法求解,针对求解后的专用道布局方案中可能存在冗余路段的情况,提出了一种优化解的方法,令优化后得到的专用道方案更加合理。对于下层规划模型中的交通流量分配模型和OD矩阵估计模型,分别使用Frank-Wolfe算法和NSGA-2算法求解。最后,通过算例网络分析验证模型和算法的有效性。研究结果表明,本文设计的危险品运输专用道双层规划模型,能够兼顾到网络总通行成本最低、网络运输风险最小、专用道的整体利用率最高三个目标,得到较为合理的专用道布局方案。同时分析了危险品运输OD数量和交通量变化对专用道设置效果的影响,发现:（1）在危险品运输OD数量增加时,原有的专用道布局方案仍能起到一定的风险控制效果。为了实现最优的专用道设置效果,可以在原方案的基础上新增专用道。（2）随着危险品运输交通量的增加,专用道方案仍能取得较好的设置效果,且随交通量变化的幅度较小。