在我国社会经济飞速发展下,道路交通行业进入黄金发展期,道路车辆数和公路里程显著增加,道路作业是保证交通通畅的重要保障,道路作业人员是特殊且庞大的群体,但是对于这类人缺乏有效的作业保护措施,屡屡出现道路作业人员发生交通事故的惨剧。针对上述问题,本文开展基于人-车-路的道路作业人员安全预警系统研究,设计了一款基于STM32F407控制的嵌入式安全预警系统,能够有效进行道路作业安全预警,帮助驾驶员及时感知危险,采取合理的驾驶行为。这对保证行车安全、解决道路作业人员安全问题具有一定的理论意义和实用价值。本文对基于人-车-路的道路作业人员安全预警模型展开研究,分析了驾驶员行为特征,提出基于“感知-认知-反应”驾驶员行为模型,驾驶员提前感知外部道路环境,预判可能存在的伤害,采取安全的驾驶操作降低交通事故。在研究车辆制动过程和安全距离基础上,提出基于车辆制动距离的安全距离模型,并优化标定模型中的参数。为了实现良好的预警效果,设置合理的临界预警距离,提出基于安全距离的多级安全预警模型。以安全预警模型作为理论支撑,本文设计了一款基于STM32F407主控芯片,GPS和433M通信模块为信息采集单元,智能语音和TFT液晶显示模块为人机交互单元的嵌入式系统,该系统能够实时收集并处理路况作业数据,实现道路作业人员安全预警。论文中详细阐述了系统总体方案设计、软、硬件设计。系统主要分为三个部分:(1)主控单元,采用32位的STM32F407ZGT6为主控制芯片,实时、准确的处理数据并协调各个子模块有序工作;(2)信息采集单元,主要是GPS和433M无线通信模块,GPS模块用于采集作业区域位置和车辆位置、车速等信息,433M通信模块实现作业区域和车辆间信息传输功能;(3)人机交互单元,外部指令输入和系统处理后预警信息发布,预警信息通过文本显示和语音提示的形式让驾驶员感知,实现系统安全预警的功能。本文最后进行实际车辆模拟场景测试,验证系统运行可靠性,通过对实验数据分析,本系统能够实现信息的准确处理和道路作业及时预警,基本满足了安全预警的设计要求。