由于铁路工程自身的特殊性,施工过程中存在高度的风险,使得施工人员的人身安全以及铁路工程的使用建设安全受到威胁,甚至会造成非常严重的人员与铁路列车事故。此外,现有的列车控制系统也存在着许多不可预测的微小问题,可能导致许多不可预知的灾难后果,且无法及时的进行提前防控。为解决上述问题,本文设计并实现了一个专用的列车接近预警系统,作为一种防碰撞、防灾害系统为行车安全提供辅助预警信息。该系统由地面监测设备、车载设备、定位设备和无线通信设备组成。地面设备完成周围环境状态的信息采集,将异常预警信息发送给地面监测中心;车载设备作为系统的一个重要的组成部分,通过无线通信技术接收地面监测设备发来的预报警编码信号,其中使用FFSK调制进行数模转换,引用CRC校验、通信协议加解密算法等技术降低信号在空中传输时的误码率,保证信号传输的准确率,最后通过智能语音预警技术实现相关预报警信息的语音播报,提示机车乘务员按相关规定行车。系统前端采用可重用的MVVM架构实时显示监测数据,后端采用MySQL数据库存储数据,并通过北斗/GPS模块及时获取行驶列车的实时位置,利用虚拟专网VPN进行信息交换,实现对司乘人员的报警。本论文主要介绍了硬件系统的设计及实现,无线通信模块、智能语音预警模块以及上传接口模块的软件功能设计以及实现。本系统以ARM为底层控制核心,采用北斗/GPS定位、无线数字电台通信、虚拟专网VPN、智能语音预警等先进的嵌入式技术实现,架构完整,功能稳定可靠,对推动铁路安全防护的发展进程,具有非常重要的现实意义。