【摘要】随着城市化进程的加速，高速公路交通流量管理面临着交通拥堵、安全事故和环境污染等多重挑战。在此背景下，人工智能（AI），尤其是机器学习和深度学习技术，已成为应对这些问题的关键手段。本文旨在探讨 AI 在高速公路交通管理中的应用，重点分析其在缓解交通拥堵、提升道路安全性和提高系统效率方面的潜力与成效。通过定性分析和案例研究，揭示了 AI 在实际操作中的有效性及其面临的主要挑战，包括数据安全、系统集成和政策法规的适应性。研究结果表明，虽然 AI 在高速公路交通管理中展现出显著优势，但其实施过程中的挑战不容忽视。对这些挑战提出了具体建议，并对 AI 在未来交通管理中的发展趋势进行了前瞻性分析。这些发现对于指导未来高速公路交通管理的实践具有重要的理论和实际意义。