人們對交通事故成因的認識是一個逐漸發展、深入的過程。早期的研究認為事故的發生是由單因素造成的，即認為駕駛員失誤是造成事故的主要原因，如何控制駕駛員行為是交通安全研究的重點。
近年來，交通安全科學不斷發展，特別是系統工程原理在交通安全工作中的應用和研究，使人們開始從系統的角度來看待公路的交通安全問題，逐步認識到公路運輸系統是一個由人——車——路——環境所組成的動態系統，該系統內各元素間是相互作用的。
人——車——路——環境系統的動態過程實質是對信息收集、處理并做出響應的過程。系統依賴的基礎條件是道路，道路交通條件作為輸入的信息可直接作用于駕駛員，也可通過車輛產生的響應最終傳遞給駕駛員。道路信息輸入的正確性、信息量、信息水平是交通安全的重要條件，其信息傳遞的可靠性決定整個交通系統的安全性能。
研究道路條件與交通安全的關系，首先要研究道路線形條件與交通安全的關系。因為，影響安全的道路因素有很多，如：道路等級、平縱面線形、橫斷面設計（路面寬度、路肩寬度計狀況、車道寬度）、路上的交通流特征（交通量、車輛組成、是否分向行駛）、道路所處的大環境（地理條件、氣候狀況）及路面狀況等，其中除路面狀況、平、縱面線形因素外，其他因素都是影響整條道路交通安全的宏觀因素。因此具體到事故在道路中的分布或事故率在道路沿線上的變化主要由道路線形因素和路面狀況來決定。但路面狀況又是一個不確定因素（隨時間和養護力度變化），因此從統計的角度長時間來看，道路線形條件才是決定事故在道路分布的主要因素。特別是對大量的高速公路事故多發地點進行調查研究后發現，道路線形條件是造成事故多發地點的一個主要原因。因而，本文從交通安全的角度出發，在淺析道路線形幾何要素的基礎上，對高速公路道路線形組合效應做深入探討。
1. 高速公路道路線形的幾何要素
道路線形是道路中心線的空間描繪線。它在水平面上的投影形狀稱為平面線形，在垂直平面上的投影形狀稱為縱面線形。
1.1 平面線形
道路平面線形主要由直線、平曲線和緩和曲線三部分構成。
直線是高速公路的主體線形。就直線與道路交通安全之間的關系而言，國外有資料指出：一次直線的最大長度小于3min行程對交通安全比較有利。實踐證明：無論是一般公路還是高速公路，過長的直線段易使駕駛員因景觀單調而產生疲勞，導致注意力分散，一旦遇見緊急情況，常因措手不及而肇事；另外，駕駛員在長直線路段容易開快車，致使車輛在進入直線路段末端后的曲線部分時速度仍然比較高，若遇到彎道超高不足或其他偶然干擾，往往導致交通事故的發生。
平曲線即彎道。平曲線路段與交通安全緊密相關的重要因素有：最小平曲線半徑、超高、視距。
緩和曲線通常采用回旋線，是曲率隨著曲線長度成比例變化的曲線。當回旋線參數C較大時，緩和曲線的曲率變化比較緩，駕駛員易感到線形的連續性，易于操作方向盤。反之，C較小時，駕駛員操作困難，容易產生事故。
1.1.1 最小平曲線半徑
調查表明：當平曲線半徑變小時，事故率傾向顯著增加，原因多為駕駛員在開始轉彎之初未能及時減速引起車輛行駛狀態的突變所致。此外，小的平曲線半徑可能使汽車在運行時視線盲區增大，特別是道路急彎和陡坡結合時，常引發重大交通事故。
1.1.2 視距
視距是確保道路行車安全的重要因素之一。在平曲線與豎曲線上超車時，視距不足是引起交通事故的主要原因。統計資料表明，道路平面線形上視距不足引起的道路交通事故數量，沒有在縱斷面線形上所反映的明顯。由于高速公路有中央分隔帶，無對向車流，所以主要考慮停車視距。在特殊情況下才考慮超車視距。
1.1.3 超高
為抵消車輛在曲線上行駛時所產生的離心力，將路面作成外側高于內側的單向橫坡的超高形式。合理地設置超高，可以全部或部分抵消離心力，提高汽車行駛的穩定性與舒適性。
1.2 縱斷面線形
縱斷面線形主要是道路前進方向上坡、下坡的縱向坡度和在兩個坡段的銜接處插入的豎曲線。其對交通事故的形成有著直接影響。一般情況下，下坡行駛時發生的交通事故數量要比上坡行駛時多出1～2倍，并且由于上、下坡行車條件的不同，發生事故的數量差異在較小縱坡條件下就開始反映出來。當在長距離的縱坡路段上行車時事故數量大大增加，表1數據來自德國高速公路的調查資料。可看出在長距離的縱坡路段上行車時容易造成交通事故，且隨坡度的增加而增多。冬季路面有冰雪，情況更為不利。
