随着我国高速公路的迅猛发展，高速公路交通事故也呈逐年上升的趋势，高速公路每年死亡人数占交通事故总人数的67％，是普通公路的16倍多。在高速公路交通事故中近三分之一的事故是车辆与护栏碰撞造成的，由此造成了巨大的人员伤亡与财产损失，因此，在高速公路上设置合适的防撞护栏对交通事故的防治具有重大作用。随着我国公路建设的蓬勃发展，护栏的需求量将迅猛增长，加强护栏防碰撞领域内的研究已经迫在眉睫。本文首先对国内外的交通事故及我国高速公路发展特点进行了简要的分析，并对国内外高速公路护栏的研究做了概述，总结出计算机模拟法是当今世界范围内进行护栏碰撞研究的一种行之有效的方法，随后对碰撞仿真软件MADYMO做了简单介绍。然后，文章对高速公路护栏的种类、设计方法和性能的评估等方面进行了详细讨论，同时论述了碰撞过程中乘员的致伤机制，指出了在汽车-高速公路护栏碰撞中致使乘员受伤最为严重的部位和原因，并对人体损伤参数和评估标准做了分析阐述。本文基于碰撞仿真软件MADYMO建立了汽车的有限元模型和高速公路混凝土护栏的多刚体模型，通过不同的碰撞初始条件对汽车与高速公路混凝土护栏的碰撞过程以及碰撞中乘员的生物力学响应进行了分析研究，从中得出了一些宝贵的结论。然后文章从两个方面对高速公路混凝土护栏的结构形式进行了优化研究，并通过仿真实验对优化结果进行了验证，为今后混凝土护栏的结构优化及车辆的改进提供了参考。最后，本文总结了汽车与高速公路混凝土护栏碰撞中汽车和乘员的动态特性和护栏的防护特性，提出了研究过程中遇到的一些问题，并对今后的研究目标做出了展望。