高速公路交通安全设施系统在减轻事故的严重度，排除各种纵、横向干扰，提高公路服务水平，提供视线诱导，改善道路景观等起着重要的作用。研究高速公路交通安全设施系统的优化设计和应用，对于有效解决高速公路交通安全问题、合理配置社会资源、促进社会和谐发展等有着重要的现实意义。　　 论文在分析国内外交通安全设施研究成果的基础上，首先对交通标志视认模型、支撑方式、结构进行优化设计，对交通标志信息进行数字化分析，重点对指路标志体系的设计和对限速标志的设置的进行研究，以及对解体消能标志的作用机理和结构尺寸标准进行研究。其次对交通标线在特殊路段的设置进行优化，重点对新型减速标线尤其是振动带的应用进行研究，并对标线材料进行分析。然后以宽容设计理念为出发点，对高速公路护栏设施进行研究，对波形梁护栏的高度进行研究，得出了更适合于高速公路行车的波形梁护栏的高度，重点对护栏过渡段和端部进行优化设计。接着对防眩设施的遮光角和高度、隔离设施的结构设计参数以及视线诱导设施的结构进行了优化设计。论文将研究重点放在对各种交通安全设施的关键部分优化设计上和新技术、新材料、新工艺、新产品的应用上，为丰富和完善标准规范做参考，并为以后其它工程交通安全设施项目的开展提供一个参考平台，可以将先进的、合理的理念和产品运用到每条高速公路中去，保证了高速公路的正常运营。　　 最后，在对高速公路交通标志、标线、护栏、防眩设施、隔离设施和视线诱导设施进行研究的基础上，论文结合台缙高速公路东延段的工程概况，对其进行了实例优化设计，实际应用表明，该设计能够满足实际需要，具有一定的指导意义。