随着我国城市化进程不断加快,交通拥堵状况日趋严重,为了减轻交通出行压力,我国许多大中城市建造了高架桥和环路。同时,由于道路结冰或积水引发的交通事故也日益增多,成为人们交通出行的重大安全隐患。道路出行安全问题已越来越受到人们的关注,亟需研发针对道路结冰和积水检测的传感器和检测系统,本文对此展开研究主要工作如下：1.基于多光路结构的光纤结冰传感器针对现有的反射式光纤结冰传感器存在测量范围小,抗干扰能力弱的局限性,本文在反射式结冰传感器的基础上进行了改进,提出一种基于多光路结构的结冰传感器设计方案,并对其硬件和软件进行设计开发,实验结果表明：该传感器系统较反射式结冰传感器具有更大的测量范围和检测精度。2.基于MPXV4006的道路积水检测系统分析了典型的水位检测方法的优缺点,结合道路积水检测的实际要求,选择飞思卡尔公司的MPXV4006差压式传感器用于积水检测系统的研制,并进行了系统的硬件和软件实现。3.传感器建模引入支持向量回归机对道路积水和结冰传感器分别进行了建模,对基于网格划分策略的连续蚁群算法进行改进,引入该改进的网格划分策略对支持向量回归机的参数进行优化,并通过实验验证了该方法的有效性。