高速公路上车辆故障是一种突发情况，如果处理不当，可能会对驾驶者和乘客的生命安全构成威胁。以下是在高速公路上遇到车辆故障时应如何处理的详细步骤和确保自身安全的应对策略。

1. 保持冷静：首先，遇到车辆故障时最重要的是保持冷静，不要惊慌失措。这有助于你更清晰地思考和做出正确的决策。

2. 安全停车：尽可能将车辆驶向右侧应急车道或路肩，并尽量远离行车道。如果你无法移动车辆，立即开启危险警告灯，并在车辆后方放置三角警示牌。根据路况和天气条件，三角警示牌应放置在车辆后方至少150米处。

3. 检查车辆状况：尝试判断车辆故障的原因，例如是否燃油耗尽、轮胎爆胎、电池没电等。如果能确定问题并自行解决，如更换备胎或重新启动电池，那么请尽快完成。

4. 拨打救援电话：如果无法确定或解决问题，应立即拨打高速公路救援电话或汽车保险公司救援热线。告知他们你的位置、车辆状况以及可能需要的帮助。

5. 留在车内等待救援：除非绝对必要，否则不要离开车辆。在车外行走或试图自行修理车辆都是非常危险的。如果必须离开车辆，一定要确保车辆已经完全停止，并尽可能快地回到车内。

6. 避免在车流中操作：如果你的车辆停在行车道上，且无法移动，切勿在车流中进行任何操作。这包括尝试推车、更换轮胎等。这些行为不仅危险，而且可能导致更严重的交通事故。

7. 注意自身安全：在等待救援的过程中，保持警惕，注意周围环境。如果有其他车辆接近或发生意外情况，做好随时躲避的准备。

8. 向救援人员提供准确信息：当救援人员到达现场时，向他们提供准确的车辆信息和故障描述，以便他们能够更快地解决问题。

总的来说，遇到车辆故障时，关键是要保持冷静，采取适当的应对措施，并始终将自身安全放在首位。遵守上述步骤和策略，可以最大程度地减少事故风险，保护自己和其他道路使用者的安全。