公路作为国民经济的基础性产业，公路建设的发展有利于提高对外开放，促进社会的进步，同时，汽车工业的发展也给人们的出行提供了便捷，但是在人们享受便利的同时也给社会带来了许多潜在的危险即交通安全问题。公路护栏是对行驶中突然失控的汽车偏离原来行驶方向的情况有着保护车辆越出路外并迫使其返回到原来的行驶方向和保护乘员安全的最后一道安全防线，而车辆与现有护栏碰撞时并不能很好的保护乘员安全，因此合理的公路护栏结构使其充分发挥自身的作用保护乘员从而减少事故伤亡人数有重要的意义。　　本文根据碰撞试验标准，选用1.5 t小轿车和10 t载货车作为碰撞试验车型，首先用Pro/E软件建立F型混凝土护栏和波形梁半刚性护栏模型，并在HyperMesh中进行有限元分析的前处理设置，建立护栏和车辆的耦合系统，最后使用动力学分析软件LS-DYNA进行碰撞仿真试验。　　两种车型分别与F型混凝土护栏和波形梁半刚性护栏进行碰撞仿真试验，主要从车辆运动轨迹，乘员安全性能，护栏防护性能和车辆安全性能等方面分析研究护栏的性能，针对 F型混凝土护栏，本文采用优化软件 HyperStudy对该护栏进行基于尺寸的截面形状优化，最终确定F型混凝土护栏截面的最优尺寸值，最后，两种车型与该尺寸的护栏分别进行了碰撞仿真试验验证优化结果的有效性。　　针对波形梁半刚性护栏，根据碰撞时小轿车的绊阻和载货车变形大的现象，本文首先提出弯曲立柱，横向双横梁，纵向双横梁三种不同的护栏结构形式，并以乘员安全性能为重点考虑因素，确定纵向双横梁为最终结构。其次，为了使碰撞过程中能够吸收更多的能量，实现乘员安全最大化，研究了纵向双横梁中下横梁的高度，再次，在护栏材料用量方面，使用Hyperstudy对护栏进行了厚度优化，最后，两种车型与该尺寸的纵向双横梁半刚性护栏分别进行了碰撞仿真验证新结构护栏的有效性。　　基于以上两种优化后的护栏，分别研究了两种车型以不同角度和不同速度与这两种护栏发生碰撞时对其产生的加速度，碰撞力和护栏的变形量的灵敏度的关系,为驾驶员的操作提供参考。