為制定道路天氣管理對策，道路管理部門必須連續(xù)對氣象變化進(jìn)行監(jiān)測，并整合分析氣象數(shù)據(jù)，制定科學(xué)有效的道路交通安全管理對策，以減輕氣象變化對道路交通安全造成的影響。

目前，美國道路管理部門主要通過固定的氣候傳感站（ESS）、移動傳感設(shè)施和遙感系統(tǒng)等天氣觀測系統(tǒng)預(yù)測氣象變化，為管理決策提供可靠信息。

天氣預(yù)報的基礎(chǔ)信息來自氣象觀測數(shù)據(jù)分析。大范圍的氣候變化預(yù)報信息作為公共資源，由國家海洋和大氣管理局（NOAA）的氣象服務(wù)處和颶風(fēng)中心，以及地方氣象預(yù)報服務(wù)部門等對公眾發(fā)布。此外，部分氣候觀測數(shù)據(jù)也可以從環(huán)境觀測網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中獲得，如農(nóng)業(yè)、洪水監(jiān)測和航空網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。美國國家海洋和大氣管理局的氣象同化數(shù)據(jù)攝取系統(tǒng)（MADIS），是一個氣象觀測數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，可以提供覆蓋全球的氣象觀測資料。MADIS從NOAA數(shù)據(jù)源和非NOAA提供的數(shù)據(jù)源（如地面監(jiān)測系統(tǒng)、水文監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)、氣球運(yùn)載儀器、多普勒雷達(dá)、飛機(jī)傳感器等數(shù)據(jù)資源）中提取數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼轉(zhuǎn)換，再整合地面交通氣象觀測、預(yù)報以及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)所收集的數(shù)據(jù)，從而為道路管理部門、社區(qū)以及各類道路使用者提供道路天氣預(yù)報。

圖1：氣象同化數(shù)據(jù)攝取系統(tǒng) (MADIS：meteorological assimilation data ingest system)

氣候傳感站（ESS）是沿著主要干線公路設(shè)置的固定感測器，用于測量大氣、路面和水位數(shù)據(jù)情況。大氣數(shù)據(jù)包括氣溫和濕度，能見度，風(fēng)速和風(fēng)向，降水類型和速率，暴雨，雷電，風(fēng)暴的位置和軌跡，以及空氣質(zhì)量； 路面數(shù)據(jù)包括路面的溫度，冰點(diǎn)，化學(xué)劑濃度和地下條件（如土壤溫度）等；水位數(shù)據(jù)包括潮汐水位，道路附近的小溪水位，河流和湖泊水位等。

相互聯(lián)通的氣候傳感站可提供更多信息。道路天氣信息系統(tǒng)（RWIS）由多個氣候傳感站（ESS）、數(shù)據(jù)傳輸通信系統(tǒng)以及從氣候傳感站（ESS）收集現(xiàn)場數(shù)據(jù)的中央系統(tǒng)組成。如美國國家氣候傳感站（ESS）地圖所示，聯(lián)邦運(yùn)輸機(jī)構(gòu)擁有近2500個氣候傳感站（ESS），其中2000多個設(shè)置在道路天氣信息系統(tǒng)（RWIS）內(nèi)，用于支持冬季道路維護(hù)作業(yè)，其他氣候傳感站用于交通管理、洪水監(jiān)測和航空等項(xiàng)目。 

道路天氣信息系統(tǒng)（RWIS）包括集中控制的硬件和軟件，收集來自各個氣候傳感站的大量現(xiàn)場數(shù)據(jù)，處理后的數(shù)據(jù)支持各種應(yīng)用程序的操作，并轉(zhuǎn)換為天氣環(huán)境數(shù)據(jù)。

圖2：美國國家氣候傳感站（ESS）地圖

移動傳感器安裝在不同類型的機(jī)動車上，在運(yùn)行中感測環(huán)境數(shù)據(jù)。移動傳感器利用車載傳感器系統(tǒng)、車輛自動定位（AVL）和全球定位系統(tǒng)（GPS）技術(shù)傳送溫度、地面摩擦系數(shù)等路面情況和空氣溫度等大氣情況。移動傳感器應(yīng)用的重點(diǎn)是繪制路段的溫度圖，提供路面溫度分布情況和道路天氣預(yù)測的溫度數(shù)據(jù)。

隨著高科技和智能化的不斷發(fā)展，美國交通部還開發(fā)了智能交通的V2V通信技術(shù)（Vehicle-to-Vehicle Communication，簡單說，V2V就是車和車的通訊交流），從車與車的通訊中收集路面和天氣情況數(shù)據(jù)。《道路天氣管理工作規(guī)程》（The Road Weather Management Program）中關(guān)于VII技術(shù)的研究（VII技術(shù)，即車輛和基礎(chǔ)設(shè)施一體化技術(shù)，也就是V2V技術(shù)和V2I技術(shù)的一體化；V2I技術(shù)即Vehicle-to-Infrastructure，簡單說就是車和基礎(chǔ)設(shè)施的通訊交流），推動了與天氣有關(guān)的應(yīng)用技術(shù)的進(jìn)步，如冬季道路維護(hù)作業(yè)、旅客出行天氣通告和天氣預(yù)報的優(yōu)化。冬季道路維護(hù)作業(yè)利用傳統(tǒng)的道路天氣數(shù)據(jù)與裝備了VII技術(shù)（車輛和基礎(chǔ)設(shè)施一體化技術(shù)）的車輛傳感器數(shù)據(jù)相結(jié)合而傳達(dá)出的處理信息，來更好地應(yīng)對天氣變化。旅客出行天氣通告是利用裝備了VII技術(shù)（車輛和基礎(chǔ)設(shè)施一體化技術(shù)）的車輛收集天氣信息并轉(zhuǎn)換為探測數(shù)據(jù)，將探測數(shù)據(jù)分析整合后與傳統(tǒng)的天氣數(shù)據(jù)結(jié)合，對特定行駛路線的天氣進(jìn)行預(yù)報，并通過裝備了VII技術(shù)的車輛將信息傳播到受影響的地區(qū)。天氣預(yù)報優(yōu)化則側(cè)重于使用探測數(shù)據(jù)來優(yōu)化天氣預(yù)報過程。

遙感系統(tǒng)是遠(yuǎn)距離設(shè)置的傳感器。遙感傳感器既可以安裝在無人機(jī)上，也可以安裝在用于監(jiān)測氣象和海洋狀況的雷達(dá)或衛(wèi)星系統(tǒng)上。遙感傳感器的圖像和觀測資料可用于當(dāng)?shù)啬酥寥蚍秶鷥?nèi)的天氣監(jiān)測和預(yù)報。遙感傳感器定量測量大氣溫度和風(fēng)向、監(jiān)測大氣層、風(fēng)暴、水的成像以及預(yù)測冰雪融化和洪水可能帶來的潛在危害。

道路管理部門和媒體向道路使用者傳播道路天氣信息，為其出行選擇提供幫助，如幫助道路使用者選擇出行模式、路線、出發(fā)時間、車輛類型和設(shè)備（如輪胎鏈）、駕駛行為（如降低速度，增加車輛間距等）以及旅程延誤情況。道路管理部門還通過其他信息技術(shù)手段為道路使用者提供天氣變化咨詢服務(wù)。此外，在道路管理控制上，道路管理部門通過開啟閃爍警示標(biāo)志，在動態(tài)消息標(biāo)志（DMS）上顯示道路天氣警告信息，以及通過交通資訊電臺（HAR）廣播消息，告知道路使用者天氣信息。

州政府網(wǎng)站和電話錄音信息系統(tǒng)向道路使用者提供特定道路的路況信息和出行預(yù)報，其中還包括全國公路交通信息電話號碼。此外，智能手機(jī)短信、車載信息設(shè)備和休息區(qū)的信息公告等也是傳播道路天氣信息的重要途徑。

愛荷華州交通廳通過互聯(lián)網(wǎng)站及時發(fā)布最新的道路和天氣狀況，并在網(wǎng)站的地圖上標(biāo)出各條公路的實(shí)時路況和天氣情況，同時顯示實(shí)時監(jiān)控影像、當(dāng)前運(yùn)行速度等。互聯(lián)網(wǎng)站還專門向交通廳道路保養(yǎng)部門，提供天氣信息、鏟雪車輛位置和路面數(shù)據(jù)以及天氣變化趨勢。

堪薩斯州交通廳建立了511電話和511網(wǎng)站出行服務(wù)系統(tǒng)，為道路使用者提供天氣和道路信息。在511網(wǎng)站上的路網(wǎng)地圖，以不同顏色標(biāo)識當(dāng)前道路信息，同時，還顯示實(shí)時道路影像、動態(tài)信息、道路天氣狀況、與出行相關(guān)的預(yù)警預(yù)告信息，以及其他相關(guān)網(wǎng)站鏈接。交通廳有專門的科室負(fù)責(zé)該系統(tǒng)數(shù)據(jù)的更新，工作人員將更新數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)后，大約5分鐘內(nèi)出行服務(wù)系統(tǒng)就會更新完畢。

美國聯(lián)邦公路管理局《道路天氣管理工作規(guī)程》（The Road Weather Management Program）記錄了交通管理人員所需要的44種不同類型的天氣信息和需要作出的423種決策。為了協(xié)助管理人員迅速做出正確的決策，根據(jù)《道路天氣管理工作規(guī)程》的相關(guān)規(guī)定，美國聯(lián)邦公路管理局開展了《天氣影響地面運(yùn)輸?shù)臎Q策支撐條件（Surface Transportation Weather Decision Support Requirements，STWDSR）》項(xiàng)目，研究如何在獲得各種信息后讓管理人員迅速做出正確決策。交通管理人員結(jié)合STWDSR數(shù)據(jù)與交通流量、人口以及地形等其他交通相關(guān)數(shù)據(jù)，可以評估天氣對道路交通的影響程度，并做出相應(yīng)決策。交通管理人員在決策過程中使用及時、準(zhǔn)確、具體路線的有效數(shù)據(jù)，可及時應(yīng)對由于天氣變化造成的擁堵和延誤，降低發(fā)生交通事故的可能性，同時也可向道路使用者傳遞相關(guān)信息。此外，道路保養(yǎng)決策支持系統(tǒng)（MDSS）可為冬季道路保養(yǎng)人員進(jìn)行道路作業(yè)提供相應(yīng)對策；天氣反應(yīng)系統(tǒng)（WRS）可為運(yùn)輸管理部門提供天氣預(yù)報和雷達(dá)數(shù)據(jù)，以輔助道路交通運(yùn)營決策。

美國部分州的交通管理中心（TMC）利用高級交通管理系統(tǒng)（ATMS），將環(huán)境數(shù)據(jù)與交通監(jiān)控和控制軟件相結(jié)合。交通管理人員可以以此查詢道路天氣數(shù)據(jù)，對道路使用者發(fā)出警告信息，并采取交通控制措施，例如限制交通流量，調(diào)節(jié)道路通行容量等。自適應(yīng)交通信號控制系統(tǒng)可根據(jù)路面狀況，改變交通信號配時，調(diào)整與天氣變化相關(guān)的信號配時、改變信號周期長度以及相位，以適應(yīng)車流量變化，交通管理人員也可以通過可變限速（VSL）標(biāo)志和動態(tài)信息標(biāo)志（DMS）降低限速。當(dāng)洪水、龍卷風(fēng)、颶風(fēng)或火災(zāi)影響道路安全時，交通和應(yīng)急管理人員可以限制車輛進(jìn)入受影響的橋梁、特定車道或整個路段，也可以限制指定車輛類型（例如高輪廓車輛），同時，還可使用匝道、車道使用控制標(biāo)志、閃光警示燈等控制車輛運(yùn)行。交通管理人員通過公路咨詢電臺（HAR）和動態(tài)信息板（DMS）提醒駕駛?cè)藧毫犹鞖馇闆r和通行限制信息。

馬里蘭州交通廳為卡車駕駛?cè)颂峁┝伺R時停車場地。在惡劣天氣條件下，特別是當(dāng)天氣預(yù)報有超過6英寸（約15厘米）的大雪時，卡車駕駛?cè)送ǔふ遗R時停車場進(jìn)行停車。馬里蘭州交通廳與卡車協(xié)會合作，在繁忙的都市周邊增設(shè)6處卡車臨時停車場地。在降雪期間，通過互聯(lián)網(wǎng)站和手機(jī)Apps為卡車駕駛?cè)颂峁┩＼囄恍畔?，引?dǎo)其就近停車。

圖3：馬里蘭州增設(shè)卡車?？空?/span>

賓夕法尼亞州交通廳在冬季冰雪期間實(shí)施洲際公路臨時管制措施，降低可能發(fā)生的事故。交通廳根據(jù)各段洲際公路的具體情況，制定合理管制措施預(yù)案，包括臨時管制的決策權(quán)限和程序、降低的限速值、迂回路線等；利用現(xiàn)有的智能交通系統(tǒng)發(fā)布臨時限制指令，使用可變信息板、511公路信息廣播電臺、地方媒體、推特網(wǎng)、電子郵件和智能手機(jī)等通信手段通知道路使用者。同時，交通廳還根據(jù)降雪程度和天氣情況決定采取何種管制措施，包括警告道路使用者注意天氣變化和道路行駛狀況；降低限制速度，在限制區(qū)段內(nèi)利用固定的和臨時設(shè)置的顯示器公布降低限制速度等消息；限制某些種類車輛進(jìn)入洲際公路，如大型卡車；在極端惡劣的天氣封閉洲際公路。

清除道路冰雪作業(yè)是為減少或消除冰雪天氣對交通的影響，最常見的處理方式是下雪前的預(yù)處理，下雪時在路面上撒沙子、鹽或防冰劑，從而增加道路的摩擦力，防止路面結(jié)冰。在平時用于維修施工的車輛上安裝雪鏟、化學(xué)品儲存罐、噴霧噴嘴和鹽撒播機(jī)，以清除道路上的冰雪。

科羅拉多州交通廳采用“一鏟”作業(yè)。在鏟雪作業(yè)中，使用更寬的雪鏟和牽引雪鏟，減少人力和設(shè)備的投入，降低成本，提高鏟雪效率。包括：使用14英尺寬的雪鏟（約4.3米），一次清理12英尺寬的車道（約3.7米）上的積雪；使用牽引雪鏟，一次鏟雪寬度可達(dá)24英尺（約7.3米），牽引車最高時速可達(dá)50 英里/小時（約80km/h）。

圖4：科羅拉多州交通廳采用“一鏟”作業(yè)