随着我国经济的持续快速增长，我国的高速公路发展迅速。自1988年我国第一条高速公路通车至今的近20年里，通车里程逐年快速递增，至2006年末，已经达到45400公里，居世界第二。高速公路的迅速发展，有效地改善了我国公路交通结构与运输效率，促进国民经济的增长，极大地方便了人民生活，创造了可观的社会经济价值。但与此同时，我国高速公路交通事故频繁发生，造成的人员伤亡和财产损失逐年递增。据统计，2002年，我国高速公路事故死亡人数为3927人，占全国道路事故死亡人数的3.59％。到了2005年，我国高速公路事故死亡人数已经攀升到6407人，占全国道路事故总死亡人数的5.9％，平均每万公里死亡1562人，是普通公路平均每万公里死亡人数的4倍。根据“十一五”规划“实现对交通行为的监控、预警、引导和控制，抑制或减少交通事故隐患”的精神，建立高速公路预警管理系统，对我国高速公路实施预警管理已是当务之急。本文以日益严峻的我国高速公路安全形势为切入点，分析了我国高速公路安全管理现状，阐述了在我国建立高速公路预警管理系统的意义，提出了我国高速公路预警管理的若干关键问题，并研究了解决这些关键问题的高速公路预警管理三大关键技术(信息协同技术、事故成因数理量化模型和事故“黑点”控制技术)。高速公路预警信息协同技术的理论基础是信息论和协同论。我国高速公路交通信息具有自治性、分散性和异构性的特点。根据这些特点和现有的信息集成模式，本文研究如何运用了信息协同技术，通过对异构信息的集成，在我国现有三大机电系统的基础上建立信息共享平台，实现路段间和高速公路管理部门间的交通信息的共享。高速公路事故成因的分析对预测事故的发生十分重要。本文运用系统动力学方法建立了高速公路事故成因机理模型，进行了高速公路交通系统因果关系分析和该系统模型的构造流图设计，揭示了高速公路事故成因间的内在联系和相互作用机理。对“黑点”的鉴别，是高速预警管理中“黑点”控制的基础。文章对现有的“黑点”鉴别方法进行逐一介绍，分析了各种方法的优缺点和适用范围，并在此基础上，提出了适合我国的“黑点”鉴别方法。