交通是兴国之要、强国之基,走向交通强国也引发了我们对交通安全水平提升的思考。为了提高交通安全水平,我国努力研究高效、稳定的路面检测方法,尤其是在不良天气条件下,对路面积水、结冰和积雪的检测技术。目前一些研究单位和高校视频检测法、地热谱法、压电法、电容法的相关技术检测路面状态。与这些技术相比,采用光学检测法具有快速、方便检测、成本低等巨大优势。本文研究以光学传感为主的多传感路面水冰雪检测方法,根据多光谱路面状态检测原理,设计了路面状态识别分类算法及路面状态变化过程检测算法。首先,介绍了积水、结冰和积雪检测方法的国内外研究现状,分析了现有检测方法的不足,提出了多传感的路面水冰雪检测方法。根据水、冰、雪的光学特性,分析了光在介质中的反射现象、折射现象、散射现象及吸收现象,构建了光学传感器接收到的反射光强度模型,探讨了路面覆盖物质、出射光角度、覆盖物质厚度对反射光强度系数的影响情况,为接触式、光学法检测路面水冰雪提供了理论支持。其次,本文以智能道钉系统为载体,选择多波长光学传感器,高精度温度传感器、湿度传感器,设计了装置的硬件结构。本文采用Lab VIEW软件设计了能够实时采集和处理数据的路面状态系统监测平台。介绍了智能道钉平台,包括智能道钉的通信方式、能源管理方案以及应用方向。最后,设计了能够消除环境温度对反射光强度数据影响的去噪声方法,给出了路面反射率的计算方法。采用多传感检测装置进行了多种路面状态识别的实验,根据检测装置对路面覆盖物质的反射率的测量结果,以及对环境温度、环境湿度的测量结果的分析,提出将反射率和反射率比值作为特征值的路面状态分类算法。进行了路面融雪过程、融冰过程及积水结冰过程实验,设计灰色预测模型,检测路面变化过程的进度。