当前国内的货运铁路是世界上最繁忙的铁路之一,每时每刻都有大量的编组列车快速运行或等待发车,由于货运与客运共同使用线路,为了保证客运列车的快速准时,货运列车存在频繁停车让道、检修、快速通过某些固定路段的特点,检修施工人员与行驶中的列车就存在交叉相遇的可能。近年来由于预警信息不及时,铁路施工人员事故时常发生,造成了大量的人员伤亡和财产损失。如果将进行施工人员定位与货车运行定位相结合,列车正常运行时,实时向监控中心发送列车位置信息,同时主动向附近施工人员发送接近预警信息,施工人员收到预警信息提前做出响应,监控中心还可以发出需确认的预警信息,必要时监控中心发送列车紧急制动指令,从而降低事故的发生概率,具有重大的实际意义。本文通过对中国铁路总公司印发的《双模货物列车尾部安全防护系统暂行技术规范》的通知(中国铁路总公司.铁总运【2015】275号)等相关标准的分析,给出了预警系统的性能及其功能的需求,并基于Cortex-M4平台完成预警系统的硬件设计和软件设计,并实现了铁路货运列车预警系统。各章节分析研究内容如下:1)第一章主要分析了当前铁路货运列车的既有情况,以及课题的背景。2)第二章通过的对相关标准的研究分析,总结出了当前铁路货运列车预警系统应具备的功能。2)第三章为预警系统的硬件设计,使用Cortex-M4的STM32F429为主控单元,并围绕STM32F429设计相应的外围硬件,实现双模400MHz+GSM-R列尾设备预警系统的硬件设计。3)第四章为预警系统的软件设计,在硬件设计的基础上,通过搭建适合硬件使用的基于图形界面的EMWIN的软件平台,并在此软件平台的基础上,进行了相应的软件的设计与实现。主要针对MAIN函数形、双模的发送接收流程以及出入库流程进行了相关的设计进行了说明。4)第五章为系统的测试环节,通过设计系统的测试方式方法、测试步骤以及测试大纲,将整个系统进行了完整性测试,并给出了测试结论。通过系统设计,实现了系统所需要的所有功能,达到了性能要求,并通过相关机构的认证。产品量产后,在兰州铁路、沈阳铁路局及南宁铁路局实际投入运营,在给公司带来了可观的经济效益的同时,也得到了业界的认可。