1.基于紅外光譜技術(shù)的公路結(jié)冰檢測與預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包括：
信息發(fā)布模塊，設(shè)置在預(yù)警中心或區(qū)域控制中心，用于顯示路面狀況信息和發(fā)送短消息；
光發(fā)送模塊，用于發(fā)出不同波長的紅外光脈沖；
光接收模塊，設(shè)置在待檢測的道路和橋梁上，用于采集光反射信號(hào)；
控制模塊，通過光端機(jī)或無線通訊方式與光發(fā)送模塊和光接收模塊相連，用于將光接收模塊采集的信息轉(zhuǎn)換后傳遞給數(shù)據(jù)分析與控制系統(tǒng)；
數(shù)據(jù)分析與控制系統(tǒng)，與光發(fā)送模塊、控制模塊和信息發(fā)布模塊相連，通過分析數(shù)字控制模塊傳遞來的數(shù)據(jù)，對(duì)當(dāng)前路段的路面狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，并通過所述的信息發(fā)布模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示和報(bào)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于紅外光譜技術(shù)的公路結(jié)冰檢測與預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述光發(fā)送模塊可發(fā)送至少兩種波長的紅外光脈沖。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于紅外光譜技術(shù)的公路結(jié)冰檢測與預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述的上位機(jī)還包括時(shí)間模塊，所述的時(shí)間模塊與控制模塊相連，并控制發(fā)送模塊發(fā)射紅外線脈沖的間隔時(shí)間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于紅外光譜技術(shù)的公路結(jié)冰檢測與預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，控制模塊將光接收模塊的紅外光脈沖信號(hào)處理后發(fā)送到數(shù)據(jù)分析與控制系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)分析與控制系統(tǒng)計(jì)算不同波長紅外光的反射率，并計(jì)算反射率的比值，根據(jù)上述反射率和反射率的比值，判斷路面的狀況。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于紅外光譜技術(shù)的公路結(jié)冰檢測與預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述紅外光脈沖的波長為2900nm和3050nm；所述數(shù)據(jù)分析與控制系統(tǒng)用于計(jì)算波長為2800nm紅外線的反射率和波長為3050nm紅外線的反射率，計(jì)算兩者的比值，根據(jù)該比值判斷路面狀況。
6.一種基于紅外光譜技術(shù)的公路結(jié)冰檢測與預(yù)警方法，其特征在于，包括以下步驟：
步驟1、通過光發(fā)送模塊分別發(fā)出第一波長范圍的紅外光脈沖和第二波長范圍的紅外光脈沖；
步驟2、利用光接收模塊接收反射的第一波長范圍的紅外光脈沖和第二波長范圍的紅外光脈沖，計(jì)算反射的第一波長范圍的紅外光脈沖的強(qiáng)度；同時(shí)，利用不同角度的反射透鏡將第二波長范圍內(nèi)的第一預(yù)定波長的紅外光脈沖和第二預(yù)定波長的紅外光脈沖分離，計(jì)算反射的第一預(yù)定波長的紅外光脈沖和第二預(yù)定波長的紅外光脈沖的強(qiáng)度；
步驟3、控制模塊接收反射的第一波長范圍的紅外光脈沖的強(qiáng)度數(shù)據(jù)、反射的第一預(yù)定波長的紅外光脈沖和第二預(yù)定波長的紅外光脈沖的強(qiáng)度；計(jì)算第一預(yù)定波長的紅外光脈沖和第二預(yù)定波長的紅外光脈沖的反射率，并發(fā)送到數(shù)據(jù)分析與控制系統(tǒng)；
步驟4、數(shù)據(jù)分析與控制系統(tǒng)分析接反射的第一波長范圍的紅外光脈沖的強(qiáng)度數(shù)據(jù)、第一預(yù)定波長的紅外光脈沖和第二預(yù)定波長的紅外光脈沖的反射率；計(jì)算第一預(yù)定波長的紅外光脈沖的反射率與第二預(yù)定波長的紅外光脈沖的反射率的比值；
步驟5、根據(jù)反射的第一波長范圍的紅外光脈沖的強(qiáng)度數(shù)據(jù)，以及第一預(yù)定波長的紅外光脈沖的反射率與第二預(yù)定波長的紅外光脈沖的反射率的比值，判斷路面是否有結(jié)冰危險(xiǎn)；若判斷該路面不存在結(jié)冰危險(xiǎn)，則在信息發(fā)布模塊上發(fā)布路面情況，返回步驟1；若判斷該路面存在結(jié)冰危險(xiǎn)，則在信息發(fā)布模塊上發(fā)布結(jié)冰報(bào)警信息，并以短信形式發(fā)送到相關(guān)人員的終端設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于紅外光譜技術(shù)的公路結(jié)冰檢測與預(yù)警方法，其特征在于，所述第一波長范圍為1.4-2.4微米，所述第二波長范圍為2.4-3.2微米；所述第一預(yù)定波長的紅外光脈沖的反射率與第二預(yù)定波長分別為2900nm和3050nm。
8.一種基于紅外光譜技術(shù)的公路結(jié)冰檢測與預(yù)警方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟1：光發(fā)送模塊在上位機(jī)系統(tǒng)與數(shù)字控制模塊的控制下，分別發(fā)出1.4~2.4微米和3.2微米波長的紅外光脈沖照射在待檢測的路面和橋面上；
步驟2：光接收模塊利用光學(xué)反射原理，利用不同角度的反射透鏡，將2900nm和3050nm的兩個(gè)光波分開，利用不同位置的光強(qiáng)檢測器，同時(shí)測量2900nm和3050nm波長的光反射信號(hào)，并將光反射強(qiáng)度數(shù)據(jù)通過光端機(jī)或無線通訊方式傳遞到數(shù)字控制模塊；
步驟3：數(shù)字控制模塊將光反射強(qiáng)度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成光的反射率，并傳遞給上位機(jī)系統(tǒng)；
步驟4：上位機(jī)系統(tǒng)對(duì)傳遞來的數(shù)值進(jìn)行分析處理，并得出當(dāng)前所傳遞的數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的路面狀況信息；
步驟5：上位機(jī)系統(tǒng)根據(jù)所述的路面狀況信息進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)，判斷路面是否有結(jié)冰危險(xiǎn)；若判斷該路面不存在結(jié)冰危險(xiǎn)，則在信息發(fā)布模塊上發(fā)布路面情況，返回步驟1；若判斷該路面存在結(jié)冰危險(xiǎn)，則在信息發(fā)布模塊上發(fā)布結(jié)冰報(bào)警信息，并以短信形式通知負(fù)責(zé)道路養(yǎng)護(hù)和道路交通安全的人員，返回步驟1；
所述步驟1進(jìn)一步包括如下步驟：
步驟11：分別用不同波長的紅外光照射不同介質(zhì)，觀察不同介質(zhì)在不同波長紅外光照射下反射光強(qiáng)的差異，進(jìn)而獲得區(qū)分不同介質(zhì)的紅外光的波長，得出照射波長為1.4~2.4微米，以區(qū)分干燥路面、有水路面或有雪路面；
步驟12：用波長為2900nm和3050nm的反射率的比值作為區(qū)分干燥、潮濕和冰路面狀況的指標(biāo)；
步驟5中判斷路面是否存在結(jié)冰危險(xiǎn)的方法包括以下步驟：
步驟51：通過光接收模塊所接收的反射率數(shù)據(jù)，獲得當(dāng)前道路對(duì)不同波長光信號(hào)的反射強(qiáng)度；
步驟52：計(jì)算接收模塊接收的3050nm波長和2090nm波長的反射率比值Fi/Fj，F(xiàn)i是波長為3050nm時(shí)的反射率，F(xiàn)j是波長為2900nm的反射率；若Fi/Fj的比值小于1.5時(shí)，則判定該檢測路面為干燥路面，不存在結(jié)冰危險(xiǎn)；若Fi/Fj的比值為1.5-3時(shí)，則判定該檢測路面為不同水膜厚度的潮濕路面；若3<Fi/Fj<5，則判定該檢測路面具有結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)；若Fi/Fj>5時(shí)，則判定該檢測路面為不同冰層厚度的結(jié)冰路面。
9.一種基于紅外光譜技術(shù)的公路結(jié)冰檢測與預(yù)警方法，其特征在于，包括如下步驟：發(fā)射第一波長和第二波長的紅外線脈沖至待測位置；分別接收第一波長和第二波長的紅外線脈沖的反射光，分別計(jì)算其反射率以及反射率的比值；根據(jù)該比值判斷路面的狀況。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的基于紅外光譜技術(shù)的公路結(jié)冰檢測與預(yù)警方法，其特征在于，所述第一波長為2900nm，第二波長為3050nm；反射率比值為Fi/Fj，其中，F(xiàn)i是波長為3050nm時(shí)的反射率，F(xiàn)j是波長為2900nm的反射率；
若Fi/Fj的比值小于1.5時(shí)，則判定該檢測路面為干燥路面，不存在結(jié)冰危險(xiǎn)；若Fi/Fj的比值為1.5-3時(shí)，則判定該檢測路面為不同水膜厚度的潮濕路面；若3<Fi/Fj<5，則判定該檢測路面具有結(jié)冰或積雪危險(xiǎn)；若Fi/Fj>5時(shí)，則判定該檢測路面為不同冰層厚度的結(jié)冰路面。