随着我国高速路网的逐步完善、公路运输的不断发展，高速公路信息化、智能化十分必要。无论是交通流实时诱导，还是动态的交通管理、控制、交叉口信号配时，都需要预知下一时段交通流的状况。同时，短期交通流预测也是交通事件发生与否判断识别的基础，是开发交通事件检测仪的核心内容，是交通信息系统中交通流信息深度和实用处理的关键技术，具有重要的现实意义。 本文在对高速公路交通流进行实地调查和对大流量交通进行模拟的基础上，分析了各种情况下交通参数的变化规律，阐述了正、异常交通流、拥挤交通流与非拥挤交通流的特性，比较了目前国内外常用交通流预测的方法和模型。探讨了反馈控制理论在短期交通流预测中的应用，设计自适应预测控制器，提高了算法性能。结合路段交通检测器的布局情况，提出基于控制论法的双点、多点预测模型，融合预测点周围路段和交叉口的交通流信息，使预测更合理，结果更准确。研究了短期交通流预测时间间隔与窗口长度的关系，对三个主要交通流参数分别给出了最佳时间间隔的计算方法。建立了短期交通流预测效果评价模型，比较了控制论法与其它常规方法的预测效果和可移植性。阐述了基于预测偏差的事件检测算法原理、检测流程和阈值的计算，以及事件发生逻辑概率的计算。是对短期交通流预测本身及其预测结果应用的一次系统性研究。