近年来，高速公路建设成为我国交通行业的重点发展领域之一，高速公路里程数增加迅速。与此同时，随着我国经济的发展，汽车数量也飞速增长。高速公路的交通安全成为问题，各种重大交通事故频发。为了适应高速公路管理上的新形式、新挑战，运用信息技术来辅助高速公路的管理成为必须。而研究高速公路事故预测方法，设计实现高速公路事故管理及预测系统也成为减少或避免高速公路事故，保障高速公路运行安全的重要手段。在高速公路运营过程中，对各种行驶因素进行监测，从而进行事故的预测和系统管理是维持高速公路行驶安全最直接有效的手段。本文以此为目标开展研究，取得的主要成果有：首先，对相关领域的理论研究和工程实践进行了深入调研和综述。目前高速公路的事件探测主要分为人工和自动两种方式，而事故预测方法种类繁多，本文对这些方法进行了分类，并从探测变量、决策算法、适用场合等方面进行了比较和分析，并讨论了这些方法的性能评价指标。其次，设计并实现了高速公路的事故预测及管理系统。高速公路的事故预测对于驾驶者和高速公路管理部门都甚为重要。本文首先对系统的需求进行分析，给出了系统的功能划分，进行了总体设计，然后对系统的实现进行了讨论，给出了系统的总体实现方案和功能模块的设计和实现。最后，提出了一种基于比对的高速公路事故预测方法。预测方法是高速公路事故预测及管理系统的基础，本文给出的事故预测方法基于人类解决问题的案例式推理思维过程，通过对车辆行驶过程的行驶因素进行监测，构建行驶事件关系图，再与系统数据库保存的危险事件关系图进行比对，计算相似程度值，从而判断是否可能出现事故。通过给定的案例也分析了该方法的有效性。本文成果主要应用于高速公路的事故预测和管理，为提高高速公路行驶安全性提供了有效保障。