高速公路通信系统是高速公路智能交通信息系统重要组成部分，它为高速公路监控系统、收费系统提供信息传输保障，是高速公路现代化管理的支撑系统。无线传感器网络具有成本低、功耗小、易组网等特点，使其在无线通信和数据传输上有突出的优势。本文在分析了高速公路通信系统现状的基础上，提出了一种基于WSN的高速公路车路通信系统的解决方案。该通信网络由因特网和无线传感器网络共同构建，至上而下可分为四级网络。利用因特网完成高速公路通信中心与通信分中心、通信分中心与通信站之间的远距离通信，弥补了无线传感器网络在远距离传输上的限制。通信站与路由节点、路由节点与车载节点之间的通信则由无线传感器网络来完成，充分利用了无线传感器网络在近距离传输上的优势。论文对每一级通信网络的通信机制和功能实现进行了详细的研究。高速公路车路通信系统在完成各级通信网络之间信息传递的基础上，还能对车载节点进行定位，根据高速公路车辆行驶环境及无线传感器网络的特点，本文采用了基于RSSI的无线传感器网络车载节点定位算法，实现了对车载节点的快速准确定位，同时提出了高速公路车辆防追尾预警提示系统，时间同步性的研究保障了定位的同步性。基于ZigBee技术的无线传感器网络星型网络、网状网络组网的实现进一步验证了无线传感器网络自组网的优越性。异于其他通信系统，本文设计的高速公路车路通信系统突出了行驶车辆与高速公路基础设施之间的互相通信。将无线传感器网络应用于高速公路通信系统中，不仅为智能交通系统的发展提供了一个新的方向，而且也拓展了无线传感器网络应用范围，推动了无线传感器网络的理论研究。