近些年来,高速公路的建设已经成为衡量各地区经济水平的指标之一,同时民众的日常生活也与高速公路的发展联系的更加紧密了,所以高速公路行车安全就成为了民众关注的焦点和交通安全领域研究的热点。与此同时智能交通系统(ITS)的迅猛发展也为高速公路行车安全问题的研究提供了更多、更新的技术支持。本文的主旨是尝试在高速公路防撞预警系统的研究领域中引入ITS的车载自组织网络(VANET)通信技术。文章通过对DSDV、DSR、AODV、LAR这四种典型的VANET路由协议的分析研究,归纳总结了不同路由协议的应用环境和各自的优势与不足,提出了设计一种适合于高速公路场景下预警信息传递的路由协议的研究思想。随后,本文对MANET中典型的节点移动模型和适用于VANET的高速公路节点移动模型进行了分析研究,选择采用VanetMobiSim交通仿真工具来生成高速公路行车仿真环境,并对高速公路安全距离交通模型进行了计算分析,进一步确定了通过优化VANET路由协议来实现对高速公路场景下安全行车保障的实际意义。本文的核心部分是提出了一种基于AODV改进型的适用于高速公路场景下预警信息传播的路由协议——HWIM路由协议。HWIM路由协议采用了三种改进方式,即按发送消息类型区分发送方向、按车辆节点行驶方向屏蔽干扰节点的消息转发和设定中间节点动态转发区域角度值来限制洪泛广播。以此来实现在高速公路场景下降低VANET的时延,提高协议效率,保障预警消息的有效及时传递,实现通过VANET通信技术对高速公路行车安全的保障。文章最后通过使用VanetMobiSim交通仿真工具和NS2网络仿真软件结合的方法对HWIM协议进行仿真测试,通过与AODV协议的对比仿真测试获取了六项网络性能评价指标的测试结果,通过对比分析测试结果验证了在高速公路场景下HWIM协议在降低路由发现时延、减少路由开销、提高分组数据投递率等方面的优势表现。同时提出了研究中的不足和对下一阶段研究的展望。