道路结冰是寒冷季节我国大部分地区会出现的气象现象,这一现象严重危害行驶车辆的安全。尤其是夜间在路面形成的黑冰,用肉眼难以分辨,更无法由路面监控判断。迄今为止,国内外的科研工作者设计开发了多种基于不同原理的结冰传感器,其中不少可应用于路面结冰检测。但许多探测原理仅处于实验室阶段,并不具备实际工程应用条件;也有不少成熟产品,由于成本较高,未能大面积使用。本文参照目前较为成熟的结冰探测技术,以实现实际工程应用为目的,研制出了两种路面结冰探测系统——接触式路面结冰探测系统和非接触式路面结冰探测系统。针对接触式路面结冰探测系统,本文简述了压电平膜结冰传感器、光纤结冰传感器的基础原理。然后根据路面结冰检测的实际应用要求,对传感器外形及原理进行了适当的修改与完善。之后以扫频电路为基础,设计、开发了压电平膜路面结冰传感器的信号调理系统,以锁定放大器为基础,设计、改进了光纤路面结冰传感器的信号调理系统。然后分别完成了两种接触式路面结冰传感器的模拟结冰试验,完成标定相关工作。最终通过现场试验验证了接触式路面结冰探测系统的可行性。针对非接触式路面结冰探测系统,本文简述了前期在文献调研基础上进行的理论研究,确定通过检测反射光的偏振度来判断路面状态,通过检测激光反射光斑大小来判断冰厚的方案。然后搭建了原理测试系统,用沥青块模拟路面各种状态,完成了原理试验。根据对原理试验数据进行的处理与标定,证实了方案的可行性。最后针对路面结冰应用背景,设计了改变相机拍照角度、改变光源波段等试验,验证了此方案工程实际应用的可能性。