本发明公开一种基于人工智能的高速公路交通状况检测系统及方法，系统包括图像采集摄像头、天气检测服务器、车辆识别服务器、车辆追踪服务器、交通状况检测器；车辆识别服务器根据视频流和天气检测结果，实时监测识别高速公路上来往车辆；车辆追踪服务器根据视频流和车辆定位识别结果，实现对车辆的实时跟踪；交通状况检测器根据视频流、天气检测结果和车辆追踪结果，调用不同天气条件下的检测器，实现对高速公路交通状况的检测。本发明可以非常方便地与现有高速公路视频监控系统融合，具备实时地、自动化地对高速公路上的交通状况、高速公路上的天气状况，以及不同天气情况下高速公路上的路面状况等指标进行实时且自动的统计。