[发明专利]一种基于车联网信标机制的高速公路交通检测方法与装置

权利要求书

1.一种基于车联网信标机制的高速公路交通检测方法，其特征在于，包括车载广播单元、信标接收装置A、信标接收装置B、同步标定模块、RS485总线、数据处理模块、无线传输模块、远程监控系统和数据存储模块，所述的车载广播单元分别与信标接收装置A、信标接收装置B实现信息互通，同步标定模块分别与信标接收装置A、信标接收装置B相连通，信标接收装置A、信标接收装置B通过RS485总线与数据处理模块相连通，数据处理模块通过无线传输模块与远程监控系统相连通，远程监控系统和数据存储模块相连通，实现数据的存储与读取，该基于车联网信标机制的高速公路交通检测方法具体按照以下步骤进行：

步骤一，虚拟检测区域设置：以信标接收装置A和信标接收装置B所在位置点做道路垂线，由两条道路垂线和两条道路最外侧车道线组成的矩形区域作为交通检测的虚拟检测区域；

步骤二，信标消息采集：信标接收装置A和信标接收装置B采集车辆信标消息；

步骤三，信标消息处理：将信标接收装置采集的车辆信标消息进行分析处理，完成车辆计数、车辆行驶方向识别和交通流拥堵的检测；

步骤四，无线数据传输：将交通检测信息通过无线方式传送至远程监控系统；

步骤五，远程监控系统利用上传的交通检测信息完成交通流统计、远程监控与检测信息存储，车辆检测过程结束。

2.如权利要求1中所述的基于车联网信标机制的高速公路交通检测方法，其特征在于：所述步骤一中的虚拟检测区域的设置包括以下步骤：

Step101：信标接收装置A和信标接收装置B架设在公路两侧且直线距离为d_d，设路面宽为d_x，则两信标接收装置的路向距离为为避免信标接收干扰，信标接收装置A和B的路向距离d_l等于2倍车载单元广播距离d_r——即d_l=2d_r，其中d_r通过简化的无线信号自由空间传播模型求解：

10log(P_t)-(32.44+10log(R²)+20log(F_c))＝S_r

公式中log为以10为底的对数，P_t为车载单元发射功率，单位为mW，R为计算得出的车载单元无线广播距离，单位为km，F_c为车载单元无线射频信号的中心频率，单位为MHz，S_r为信标接收装置的接收灵敏度，单位为dBm。在已知发射功率P_t，车载单元无线射频信号的中心频率F_c以及信标接收装置的接收灵敏度S_r的情况下，求解做取整处理后得到d_r，即d_r单位为米，为向上取整函数；

Step102：取信标接收装置A和接收装置B所在的A、B点做与实际道路方向垂直的连线AC和BD；

Step103：取道路最外侧的车道线作为边界参考线；

Step104：连线AC、连线BD及两条边界参考线组成矩形区域ACBD，此时，由两条道路垂线和两条道路最外侧车道线组成的矩形区域ACBD即组成交通检测的虚拟检测区域。

3.如权利要求1中所述的基于车联网信标机制的高速公路交通检测方法，其特征在于：所述步骤二中信标消息采集包括以下步骤：

Step201：信标接收装置A和信标接收装置B的输入端连接同步标定模块的输出端，所述同步标定模块用于信标消息的接收时间同步标定，对接收到的信标消息设置时间戳；

Step202：信标接收装置A和信标接收装置B的输出端通过RS485总线连接数据处理模块，信标接收装置A和信标接收装置B的路向距离应小于RS485总线的传输距离。