一、方案背景
在寒冷地区，高速道路与城市快速路每年均面临黑冰、冻雨、积雪压实层与反复冻融导致的道路附着力急剧下降问题。由于冰层可薄至毫米并呈透明状态，传统视觉监控、人工巡查和红外成像往往难以识别冰层厚度变化，导致交通事故频发。

为实现道路路面冰厚度连续在线监控，本方案采用非接触式激光测距、多点形变重构与智能回波识别技术，对路表冰层厚度进行高精度定量测量，形成可视化冰情态势，为养护调度与交通安全提供可靠支撑。

二、监测目标

三、技术原理概述（激光测厚）
激光冰厚度监测基于“激光飞行时间测距（LiDAR）+ 表面拓扑重建 + 基线偏差算法”实现。

通过反射强度、散射宽度、回波形状差异判别：
• 水 → 单峰平滑反射
• 薄冰 → 两段反射模式
• 压实雪 → 多散射扩宽、回波拖尾

四、监测系统组成

五、监测数据指标体系

六、部署策略

七、预警决策分级
采用厚度与变化率双因子判定：
• 一级提示：薄冰出现（1–2mm）
• 二级警告：冰层稳定增长（>3mm）
• 三级红色预警：厚冰或快速冻结（厚度>8mm或增长速度超阈值）

触发响应策略：
• 自动向交通情报板推送
• 触发融雪剂撒布或撒布车派遣
• 管控部门远程限速或封道

八、方案优势
• 非接触式探测、对车辆影响为零
• 对透明黑冰具备定量识别能力
• 支持低温连续工作，环境适应性强
• 精度高、响应快、数据离散度小
• 易与AI模型叠加，实现预测能力
• 可形成区域冰情态势图并随天气更新

九、典型应用场景
• 高速公路冬季在线安全监测
• 城市高架快速路结冰预警
• 大桥、互通与坡道重点区域
• 机场场道、港口道路安全保障
• 智慧道路与车路协同系统

十、效益分析

十一、扩展能力
• 与毫米波雷达进行协同识别
• 与表面温湿度传感器融合
• 与车联网V2X广播路况
• 激光点云升级人行道/停车场拓扑监测
• 可扩展为积雪厚度测量系统