[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

说明书

技术领域

本发明涉及电子自动检测方法与装置，具体涉及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。 

背景技术

交通检测是交通信息采集与处理的一个重要组成部分，是以机动车辆作为检测对象，实时检测交通车辆的运行状况，及时有效的采集道路交通信息（主要包括车速、车流、车型和道路占有率等），为智能交通控制系统提供足够的信息以便进行最优控制。交通流检测信息是制定道路限速的依据，进行道路改善的依据，设置交通标志的依据，也可用于分析交通事故，促进智能交通系统的快速发展。 

目前，广泛使用的交通检测装置大多以埋入式传感线圈检测为主。该方法利用电磁感应原理检测交通流，当车辆通过环形地埋线圈时，车辆自身的铁质材料切割磁感线，引起线圈回路电感量发生变化，检测出相应的车辆信息。该种感应线圈检测装置对于检测车辆信息是可行的，但是这些检测装置所采用的技术相对较为落后，且线圈的安装和维护花费较大，从而大大的限制了交通检测的可靠性和可扩展性。视频车辆检测系统的使用也比较普及，但视频具有检测稳定性不高、受天气干扰、价格高和图像处理计算量大等缺点。同样，GPS检测依然具有成本高，遮挡地带定位不准确等问题。因此车辆检测需要一种更加简单、便捷的实现方法来解决上述问题。 

发明内容

针对现有技术存在的缺陷或者不足，本发明的目的在于提供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，用于及时、有效、准确的检测交通状况信息，实现路况信息的快速采集和准确监控，成本低、检测系统易于维护。 

为了实现上述技术任务，本发明采用如下技术方案予以实现： 

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，该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。 

其中，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估算： 

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：如附图4中取信标接收装置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（附图4中401和403）作为边界参考线；