高速公路行车安全受诸多因素影响,其中冰、冻雨和雪等恶劣气象灾害对高速公路行车安全和高效运行的影响尤为严重。有鉴于此,本文针对这些气象灾害对高速公路行车安全的不利影响,提出了一种基于热辐射传导机理的路面凝冰短时预测算法,并围绕该算法开发了高速公路路面凝冰预警系统。同时,对高速公路路面凝冰条件下的交通流调度策略进行了深入研究,提供了气象监测、凝冰预警、交通流调度等一系列智能化服务。对于快速应对冰、雪和冻雨等恶劣气象灾害以及保障我国高速公路安全运营具有重要意义。本文的主要研究工作包括:(1)通过分析路面凝冰的影响因素,结合热辐射传导的工作机理,提出了路面凝冰短时预测算法。并以有限状态自动机理论为依托,准确划分系统的运行状态,建立了凝冰预警有限状态机模型。(2)基于Java EE技术,详细的设计与实现了系统软件平台。最后对该系统进行了系统测试。结果表明,该系统在功能、性能以及凝冰预警准确性方面都能满足预期要求。(3)在高速公路路面凝冰预警系统的基础上,研究了路面凝冰条件下交通联动管制方案和交通流调度策略,结合路面凝冰预警系统部署的现场试验,对调度策略的应用进行了详细分析,为系统改进和后期推广应用提供了技术保障。