CN103617733A

CN103617733A - 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

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Publication number: CN103617733A
Application number: CN201310654292.6A
Authority: CN
Inventors: 赵祥模; 马峻岩; 惠飞; 孟强; 马佳荣; 杨洋
Original assignee: Changan University
Current assignee: Changan University
Priority date: 2013-12-05
Filing date: 2013-12-05
Publication date: 2014-03-05
Anticipated expiration: 2033-12-05
Also published as: CN103617733B

Abstract

本发明公开了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，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。本发明所设计的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通过在高速公路上建立虚拟检测区域，并在该虚拟检测区域内处理接收的信标消息完成对交通流的检测和道路实时交通状况的监控。抗外界干扰能力强、设备简单、成本低、检测准确、易于系统维护，降低了数据处理的复杂性，提高了交通检测速度，能够对交通的管理起到辅助的作用，实现路况信息的快速采集和准确监控。

Description

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

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；

Step104：如附图4中连线AC、连线BD及两条边界参考线（左边线401和右边线403）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。

其中，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。

其中，所述步骤三中的信标消息处理由数据处理模块完成，具体包括以下步骤：

Step301：车载广播单元安装在行驶车辆内，用于采集和广播车辆的状态信息。每个车载广播单元都设定有一个唯一的64位MAC地址，记作EUI-64；信标接收装置接收车载广播单元广播的信标消息并将车辆标识信息EUI-64、信标消息接收时对应的时间戳、以及信标接收装置名称（A或者B）通过RS485总线传输至数据处理模块；

Step302：数据处理模块使用一个特殊的数据结构记录通过虚拟检测区域车辆的相关信息。该数据结构是由若干条记录组成的一张表T，每辆车对应一条记录，每条记录由5个数据项组成，具体包括车辆的标识信息EUI-64、车辆行驶方向信息（Direction）、第一次接收到信标消息的时间戳（FirstTime）、最后一次接收到信标消息的时间戳（LastTime）、信标接收装置接收到相同EUI-64的信标消息总数（Count）。表T结构如表1所示，表T初始状态为空；

Step303：数据处理模块通过RS485总线传输到的信息动态地对表T进行维护：

①增加记录操作。根据RS485总线收到信息中EUI-64信息检查表T中的每条记录。若无该EUI-64信息，说明一辆新的车辆正驶入虚拟检测区域，则在表T中增加一条新的记录，并设置该记录相应的数据项。其中，EUI-64项为相应的车辆MAC地址值；若此信标的信标接收装置为A，则Direction项置为“A=>B”，否则置为“B=>A”；第一次接收到信标消息的时间戳项（FirstTime）和最后一次接收到信标消息的时间戳项（LastTime）都置为第一次接收到信标消息的时间戳，信标接收装置接收到的相同EUI-64的信标消息总数项（Count）置为1，完成增加记录操作；

②更新记录操作，更新记录操作，根据RS485总线收到信标消息中的EUI-64信息查询表T中已有的每条记录，若已存在该EUI-64信息，则在数据结构中更新该EUI-64信息对应的数据项：将最后一次接收到信标消息的时间戳项（LastTime）置为该信标消息最新的时间戳值，然后对信标接收装置接收到的相同EUI-64信标消息总数项（Count）进行更新加1操作；

③删除记录操作，数据处理模块以t_r＝2d_r/v周期性的遍历表T中的每一条记录，其中v为高速公路车辆最低限速；在每次遍历开始时，数据处理模块读取并记录下本次遍历操作的开始时间ts；在遍历过程中，如果表中的某一条记录的最后一次接收到信标消息的时间戳项（LastTime）满足t_s－LastTime>t_r，则认为该记录对应的车辆已经离开虚拟检测区域，数据处理模块将该条记录通过无线方式上传至远程监控系统，并在传输成功后将其从表T中删除；

Step304：正常行驶时，信标接收装置接收到每辆车的信标消息平均次数为

其中v为高速公路最低限速，τ为信标发送周期；每隔一段时间I周期性遍历表T中每一条记录,其中I的大小可以根据交通拥堵检测的实时性需求进行设置，例如，可每10分钟实施一次拥堵检测；在每次遍历时，利用每条记录信标消息总数（Count）对虚拟检测区域中的车辆速度进行估计，如果一条记录的信标消息总数（Count）小于C时，则该记录对应车辆速度视作v，如果信标消息总数（Count）大于C时，则按照公式求出该记录对应的估计车速；遍历完后，计算表T中所有估计速度的平均速度，即虚拟检测区域内车辆的平均估计速度；当平均估计速度小于用户设置的拥堵速度阈值时，数据处理模块产生拥堵报警信息并将拥堵报警信息传送至远程监控系统。

其中，所述步骤五中的交通流统计由远程监控系统完成，具体包括以下步骤：

Step501：每条记录对应一辆车，用每条记录中最后一次接收到信标消息的时间戳项（LastTime）当作车辆通过观测点的时间，远程监控系统可以根据需要利用上传记录对特定时段内（如5分钟，15分钟，30分钟，1小时等）的EUI-64进行统计得到虚拟检测区域总体或通过测试每一条记录的车辆行驶方向信息项（Direction）完成某一特定方向上的交通流量统计；

Step502：监控系统中的信息由数据存储模块进行存储，并利用离线车辆平均速度估计公式4d_r/(LastTime-FirstTime)对车辆在虚拟检测区中的平均速度进行离线数据分析工作，其中FirstTime为记录中第一次接收到信标消息的时间戳项，LastTime为记录中最后一次接收到信标消息的时间戳。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

本发明所设计的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通过在高速公路上建立虚拟检测区域，并在该虚拟检测区域内处理接收的信标信息完成对交通流的检测和道路实时交通状况的监控。抗外界干扰能力强、设备简单、成本低、检测准确、易于系统维护，降低了数据处理的复杂性，提高了交通检测速度，能够对交通的管理起到辅助的作用，实现路况信息的快速采集和准确监控。

附图说明

图1为本发明的结构框架示意图；

图2为本发明的交通检测系统示意图；

图3为本发明的检测流程图；

图4为本发明的虚拟感应区域设置示意图；

图5为本发明的仿真车流统计折线图；

图6为本发明的仿真拥堵场景图；

表1为本发明的数据结构表T；

表2为本发明的仿真通信参数设置；

表3为本发明的仿真部分记录。

具体实施方式

本发明仿照地埋检测线圈的概念，在高速公路的一段上构建出虚拟检测区域。信标接收装置架设在高速公路两侧，以信标接收装置A和信标接收装置B所在位置组成的一个特定矩形区域作为车辆检测的虚拟检测区域，通过监听和处理车辆上车载单元发送的周期性信标消息对该区域中的车辆交通信息实施检测。利用接收到的信标消息中的EUI-64实现车辆识别和计数；利用信标接收装置A和信标接收装置B接收信标消息的先后顺序实现车辆行驶方向的判定；利用统计虚拟检测区域中信标消息的接收数目完成车速估计实现交通拥堵检测。以下结合实施例与附图对本发明作进一步的详细说明：

实施例：

如图1所示，本发明所设计的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，其特征在于，包括车载广播单元101、信标接收装置A102、信标接收装置B103、同步标定模块104、RS485总线105、数据处理模块106、无线传输模块107、远程监控系统108和数据存储模块109，该方法具体按照以下步骤进行：

参考图1、图2和图4，以下对步骤一中虚拟检测区域的设置方法作说明，以下说明中以双向六车道举例说明：

Step101：信标接收装置A102和信标接收装置B103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A102和B103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

d_r单位为米，

为向上取整函数；

Step104：如附图4中连线AC、连线BD及两条边界参考线（左边线401和右边线403）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构的矩形区域ACBD即组成交通检测的虚拟检测区域。

参考图1，以下对步骤二中信标消息采集作说明，信标消息采集时包括以下步骤：

Step201：信标接收装置A102和信标接收装置B103的输入端连接同步标定模块104的输出端，所述同步标定模块104用于信标消息接收时间同步标定，对接收到的信标信息设置时间戳；

Step202：信标接收装置A102和信标接收装置B103的输出端通过RS485总线105连接数据处理模块106，信标接收装置A102和信标接收装置B103的路向距离应小于RS485总线105的传输距离。

参考图1、图3和表1，以下对步骤三中的信标信息处理作说明，步骤三中的信标消息处理由数据处理模块106完成，具体包括以下步骤：

Step301：车载广播单元101安装在行驶车辆内，用于采集和广播车辆的状态信息。每个车载广播单元101都设定有一个唯一的64位MAC地址，记作EUI-64；信标接收装置（102和103）接收车载广播单元101广播的信标消息并将车辆标识信息EUI-64、信标消息接收时对应的时间戳、以及信标接收装置名称（A或者B）通过RS485总线105传输至数据处理模块106；

Step302：数据处理模块106使用一个特殊的数据结构记录通过虚拟检测区域车辆的相关信息。该数据结构是由若干条记录组成的一张表T，每辆车对应一条记录，每条记录由5个数据项组成，具体包括车辆的标识信息EUI-64、车辆行驶方向信息Direction、第一次接收到信标消息的时间戳FirstTime、当前接收到信标消息的时间戳LastTime、信标接收装置接收到的信标消息总数Count。表T结构如表1所示，表T初始状态为空；

表1

Step303：数据处理模块106通过RS485总线105传输到的信息动态地对表T进行维护：①增加记录操作。根据RS485总线105收到信息中EUI-64信息检查表T中的每条记录。若无该EUI-64信息，说明一辆新的车辆正驶入虚拟检测区域，则在表T中增加一条新的记录，并设置该记录相应的数据项。其中，EUI-64项为相应的车辆MAC地址值；若此信标的信标接收装置为A102，则Direction项置为“A=>B”，否则置为“B=>A”；FirstTime项和LastTime都置为第一次接收到信标消息的时间戳，Count项置1，完成增加记录操作；

②更新记录操作。根据RS485总线105收到信标消息中的EUI-64信息查询表T中已有的每条记录，若已存在该EUI-64信息，则在数据结构中更新该EUI-64信息对应的数据项：将LastTime置为该信标消息最新的时间戳值，然后对Count值进行更新加1操作；

③删除记录操作。数据处理模块106以t_r＝2d_r/v周期性的遍历表T中的每一条记录，其中v为高速公路车辆最低限速。如果某条记录最后一次更新的接收时间LastTime与当前时间的差值的大于t_r，则认为车辆已经离开虚拟检测区域，将该条记录通过无线方式上传至远程监控系统108，传输成功后删除数据结构中对应表项。

Step304：正常行驶时，信标接收装置（102和103）接收到每辆车的信标消息平均次数为

其中v为高速公路最低限速，τ为信标发送周期。根据交通拥堵检测的实时性需求，每隔一段时间I周期性检查表T中的Count记录（I可取5分钟）。设定信标消息接收数Count小于C的车辆速度视作v，当车辆信标消息接收数Count大于C时，按照公式

求出估计车速，其中Count为该车辆的信标消息接收数，C为信标消息的平均接收次数，v为高速公路最低限速。对数据结构中存在的所有车辆做平均速度处理，求出虚拟检测区域内车辆的平均估算速度，基于平均估算速度完成交通流拥堵检测。当虚拟检测区域发生交通拥堵状况时，数据处理模块106产生拥堵报警信息并将拥堵报警信息传送至远程监控系统108；

参考图1和图3，以下对步骤五中的交通流统计作说明，步骤五中的交通流统计由远程监控系统108和数据存储模块109完成，具体包括以下步骤：

Step501：每条记录中的LastTime可以当作车辆通过观测点的时间，因此远程监控系统 108可以根据需要利用上传记录对特定时段内（如5分钟，15分钟，30分钟，1小时等）的EUI-64进行统计得到虚拟检测区域总体或某一特定方向上的交通流量；

Step502：监控系统中的信息由数据存储模块109进行存储，由另一种车辆平均速度估计公式，可以对车辆在虚拟检测区中的平均速度进行离线数据分析等工作。

下面结合具体仿真模拟实验，给出本发明的具体实施过程及效果图。

仿真实施例采用微观交通与无线通信双向耦合的Veins车联网仿真平台，该平台主要由微观交通仿真器SUMO（Simulation of Urban Mobility）和无线通信仿真器OMNeT++两部分组成。其中，SUMO是德国航空航天中心交通系统研究所开发的一个微观、多模态持续的道路交通仿真软件；OMNeT++是OpenSim公司开发的一款专用的跨平台通信仿真软件，支持从物理层到应用层等多种通信协议标准的仿真。仿真实施例包括车流统计和拥堵检测两部分。在本仿真中，交通场景为双向6车道高速公路，高速公路最低限速为120km/h，信标发送周期τ=0.5s，仿真通信采用车联网专用的IEEE802.11p无线通信标准，具体通信参数设置如表2所示。根据通信参数设置，仿真运行时车载单元最大广播距离d_r为300m，信标接收装置A位于高速公路仿真坐标700m点处，信标接收装置B位于坐标1300m处。

表2

参数	设定值
		载波频率	5.89GHz
发射功率	20mW
		接收灵敏度	-84dBm
信标周期	0.5s

仿真实施例1：

表3给出了仿真时间进行到90s时数据结构表T中的部分记录。数据处理模块以周期为t_r＝2d_r/v＝18s（其中，d_r=300m，ν=33.3m/sr）的间隔对数据结构进行遍历，上传检测信息。图5为远程监控系统中以3分钟做检测周期的交通流统计折线图。

表3

EUI-64	Direction	FirstTime	LastTime	Count
					02:0C:85:FF:FE:AB:00:0B	B=>A	50.26183	88.26183	76
02:0C:85:FF:FE:AB:00:12	A=>B	51.26274	85.26275	68
					02:0C:85:FF:FE:AB:00:09	A=>B	54.28396	89.28396	70
02:0C:85:FF:FE:AB:00:13	B=>A	55.49404	90.49410	69
					02:0C:85:FF:FE:AB:00:16	A=>B	55.61437	90.61437	70
02:0C:85:FF:FE:AB:00:0E	A=>B	55.62891	89.62891	68

仿真实施例2：

根据仿真参数设置，仿真中每辆车的信标消息平均被接收

次。估算平均速度时，当前Count值小于72的车辆速度ν置为120km/h，当前Count值大于72的车辆依据计算公式

分别计算出相应速度，对检测区域中车辆速度做平均得虚拟检测区域内车辆的平均估算速度为21.6m/s。此时平均估算速度低于高速公路最低限速33.3m/s（即120km/h），根据拥堵判定标准判定此时虚拟检测区域发生交通拥堵状况（仿真中平均估算速度为最低限速的21.6/33.3≈65%，本次仿真认定平均估算速度低于最低限速的80%即判为拥堵状态），数据处理模块产生拥堵报警并通过无线传输模块将拥堵报警信息传送至远程监控系统。图6为仿真中高速公路的部分拥堵场景。

本发明所设计的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通过在高速公路上建立虚拟检测区域，并在该虚拟感应区域内处理接收的信标消息完成对交通流的检测和道路实时交通状况的监控。抗外界干扰能力强，设备简单，成本低，检测准确，易于系统维护，降低了数据处理的复杂性，提高了交通检测速度，能够对交通的管理起到辅助的作用，实现路况信息的快速采集和准确监控。

以上所述仅为本发明的一个实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims

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：

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：

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

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：

4.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：所述步骤三中的信标消息处理由数据处理模块完成，具体包括以下步骤：

Step301：车载广播单元安装在行驶车辆内，用于采集和广播车辆的状态信息，每个车载广播单元都设定有一个唯一的64位MAC地址，记作EUI-64；信标接收装置接收车载广播单元广播的信标消息并将车辆标识信息EUI-64、信标消息接收时对应的时间戳、以及信标接收装置名称通过RS485总线传输至数据处理模块；

Step302：数据处理模块使用一个特殊的数据结构记录通过虚拟检测区域车辆的相关信息，该数据结构是由若干条记录组成的一张表T，每辆车对应一条记录，每条记录由车辆的标识信息EUI-64、车辆行驶方向信息、第一次接收到信标消息的时间戳、最后一次接收到信标消息的时间戳、信标接收装置接收到的相同EUI-64的信标消息总数五个数据项组成，其中表T初始状态为空；

①增加记录操作，根据RS485总线收到信息中的车辆标识信息EUI-64信息，检查表T中的每条记录，若无该EUI-64信息，说明一辆新的车辆正驶入虚拟检测区域，则在表T中增加一条新的记录，并设置该记录相应的数据项；其中，EUI-64项为相应的车辆MAC地址值；若此信标的信标接收装置为A，则车辆行驶方向信息项置为A到B，否则置为B到A；第一次接收到信标消息的时间戳项和最后一次接收到信标消息的时间戳项都置为第一次接收到信标消息的时间戳，信标接收装置接收到的相同EUI-64的信标消息总数项置为1，完成增加记录操作；

②更新记录操作，根据RS485总线收到信标消息中的EUI-64信息查询表T中已有的每条记录，若已存在该EUI-64信息，则在数据结构中更新该EUI-64信息对应的数据项：将最后一次接收到信标消息的时间戳项置为该信标消息最新的时间戳值，然后对信标接收装置接收到的相同EUI-64信标消息总数项进行更新加1操作；

③删除记录操作，数据处理模块以t_r＝2d_r/v周期性的遍历表T中的每一条记录，其中v为高速公路车辆最低限速；在每次遍历开始时，数据处理模块读取并记录下本次遍历操作的开始时间t_s；在遍历过程中，如果表中的某一条记录的最后一次接收到信标消息的时间戳项满足t_s－最后一次接收到信标消息的时间戳项>t_r，则认为该记录对应的车辆已经离开虚拟检测区域，将该条记录通过无线方式上传至远程监控系统，并在传输成功后将其从表T中删除；

其中v为高速公路最低限速，τ为信标发送周期；数据处理模块每隔一段时间I周期性遍历表T中每一条记录,其中I的大小可以根据交通拥堵检测的实时性需求进行设置，每次遍历时，数据处理模块利用每条记录信标消息总数（Count）对虚拟检测区域中的车辆速度进行估计，如果一条记录的信标消息总数（Count）小于C时，则该记录对应车辆速度视作v，如果信标消息总数（Count）大于C时，则按照公式求出该记录对应的估计车速；遍历完后，计算表T中所有估计速度的平均速度，即虚拟检测区域内车辆的平均估计速度；当平均估计速度小于用户设置的拥堵速度阈值时，数据处理模块产生拥堵报警信息并将拥堵报警信息传送至远程监控系统。

5.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：所述步骤五中的交通流统计包括以下步骤：

Step501：每条记录对应一辆车，用每条记录中最后一次接收到信标消息的时间戳项作为车辆通过观测点的时间；远程监控系统对上传的所有记录按照最后一次接收到信标消息的时间戳项排序，然后根据用户设置的交通流量时间段，统计出每一个时间段内的记录总数，得到相应虚拟检测区域总体的交通流量信息；在统计时可以通过测试每条记录的车辆行驶方向信息项完成某一特定方向上的交通流量信息检测；

Step502：监控系统中的信息由数据存储模块进行存储，并利用离线车辆平均速度估计公式4d_r/(LastTime-FirstTime)可以实现车辆在虚拟检测区中的平均速度的离线分析，其中FirstTime为记录中第一次接收到信标消息的时间戳项，LastTime为记录中最后一次接收到信标消息的时间戳。

6.一种基于车联网信标机制的高速公路交通检测装置，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。