我国高速公路交通安全形势严峻,重特大交通事故时有发生,交通安全问题凸显,应用车辆主动安全系统能够有效避免交通事故、降低伤亡人数、减轻致害程度。因此,根据交通事故发生前车辆行驶状态,运用高速公路交通事故调查和研究的数据,分析与评价车辆异常行驶风险源、子风险源及其风险致因,通过建立预警模型、选取预警指标和确定预警参数阈值,开发适用于低端车型改装的车辆异常行驶预警软件,并且搭建联合仿真平台验证其预警效果。首先,分析了高速公路交通事故发生前车辆行驶状态,建立车辆异常行驶状态模型,通过改进灰色关联分析,判断车辆异常行驶状态与高速公路交通事故之间关联程度。其次,识别出车辆异常行驶风险源,构建出车辆异常行驶主要风险源结构,采用风险概率指数法,划分出车辆异常行驶风险等级,分析了车辆异常行驶风险程度,筛选出车辆异常行驶重点风险致因。再次,选取车辆异常行驶风险评价指标,构建出车辆异常行驶风险致因评价体系,通过模糊层次综合评价法,建立车辆异常行驶风险值评价模型,获取车辆异常行驶最显著的风险致因。最后,通过选取车辆异常行驶预警方法、规定车辆异常行驶预警准则、分析车辆异常行驶预警指标、划分车辆异常行驶预警等级和确定车辆异常行驶预警度等,建立车辆异常行驶预警系统,设计出车辆异常行驶预警软件,并通过搭建Carsim/MATLAB/Simulink联合仿真平台,验证了车辆异常行驶预警效果。车辆异常行驶预警系统主要面向国内汽车保有量大的低端车型,通过分级预警的方式,让驾驶人预知行车风险,及时改变驾驶行为,优化辅助驾驶决策,提升车辆行驶安全性,持续强化行车安全保障,有效遏制发生重特大交通事故。