近年来,我国高速公路建设飞速发展,通车里程急剧增长,但是配套的智能化管理设施没有跟上,导致高速公路交通拥挤、堵塞成为常态,交通事故时有发生,有时还伴有“二次事故”发生,对人身生命安全造成重大伤害。针对我国国内高速公路拥堵、事故频发的现状,为了提高高速公路的安全通畅性,降低事故发生率,保障行车人员的生命财产安全,本文提出了基于车联网技术的高速公路安全预警系统的设计方案,主要研究与设计内容如下:首先,对物联网、车联网的基本概念以及国内外高速公路的发展现状进行研究与分析,研究车联网技术及其相关应用,列举了车联网发展中存在的一些问题。其次,对高速公路预警系统的主要硬件模块的选择进行论证分析,设计了以STC12C5A60S2微处理器为核心、STR-30为无线数据传输模块的高速公路安全预警系统。在完成硬件电路设计的基础上,对系统的网络拓扑结构进行分析与设计,研究了无线通信网络中一些经典的媒体访问(MAC)协议与路由协议,并设计了用于基于车联网的高速公路安全预警系统的MAC协议、路由协议,实现链状无线通信系统的组网。系统通过自组织无线通信技术,将车辆信息、交通报警信息以及事故定位等与交通安全相关的信息,及时发送给监控中心,由监控中心及时作出处理,并将预警信息通过系统发布给高速公路上的行车人员,以便及时得知所行驶的高速公路路况信息,避免造成交通拥堵,降低“二次事故”的发生率。该系统可以实现对高速公路的远程实时监控,完善高速公路的交通预警机制,提高高速公路的智能化管理水平。