一種車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的信息可靠性評估方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的信息可靠性評估方法，分為信息過濾，意見生成兩個模塊，其過程是：信息發(fā)送者首先根據(jù)信息權(quán)重W和信譽值R篩選符合評估要求的信息，篩選合格的信息由車輛發(fā)送給建立在道路邊的路邊評估單元(REU)；路邊評估單元通過其之前收集的證據(jù)對信息進(jìn)行分析，并生成評價意見，評價意見為信任的信息將被發(fā)送給周邊車輛，接收到相應(yīng)信息的車輛會采取對應(yīng)措施。本發(fā)明在整個信息評估框架內(nèi)，從信息過濾到意見生成整個過程不但可以提高車聯(lián)網(wǎng)內(nèi)信息的可信性，還可以避免由于錯誤甚至惡意信息造成的重大損失。
【專利說明】一種車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的信息可靠性評估方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的信息評估技術(shù)，具體涉及一種基于路邊評估單元的車聯(lián) 網(wǎng)環(huán)境下的信息可靠性評估方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著移動自組織技術(shù)的急速發(fā)展，使用在車輛環(huán)境下的車聯(lián)網(wǎng)也應(yīng)運而生。車聯(lián) 網(wǎng)可以極大地提高交通效率，確保安全，舒適的用戶體驗。在車聯(lián)網(wǎng)中車輛通過互相分享包 括路面狀況，本地交通，安全情況等的信息確保乘客和路面的安全，并且促進(jìn)交通網(wǎng)絡(luò)高效 的運行。
[0003] 由于現(xiàn)實環(huán)境中車聯(lián)網(wǎng)內(nèi)存在大量的惡意或妥協(xié)的結(jié)點，這些惡意或妥協(xié)的結(jié)點 會發(fā)送錯誤的，不符合真實情況的信息，使信息不可信，降低信息的質(zhì)量，引發(fā)車輛對接收 到的信息是否可以相信的問題。因為錯誤甚至惡意的信息會對車聯(lián)網(wǎng)安全造成重大威脅， 如惡意偽造前方擁堵的信息并廣播給其它車輛，會引起其余車輛可能的改道，造成嚴(yán)重的 道路擁堵甚至交通事故。
[0004] 現(xiàn)階段車輛外中缺乏評估信息可信性的措施，大部分已有的方案都集中在確保信 息的可靠性傳遞上。為了解決上述問題，確保信息的可信性，一個可行的方法是建立在信譽 系統(tǒng)上的信息評估。信息評估的目標(biāo)是發(fā)現(xiàn)不誠實車輛與由不誠實車輛發(fā)送的不可信數(shù) 據(jù)，確保信息的可信性。
[0005] 現(xiàn)有多種不同的車聯(lián)網(wǎng)信息評估方案，Chen等提出了一個基于信任模型的車聯(lián)網(wǎng) 信息評估框架，該方案是通過對數(shù)據(jù)直接評估以獲得信息可信度，且方案允許車輛通過分 析其它車輛的意見來評估信息。
[0006] 所述方案框架如圖1所示，過程如下：
[0007] (1)接收者生成對報告信息4的權(quán)函數(shù)作為信息評估的一部分，其中權(quán)函 數(shù)由三部分組成，如下 ：
[0008] 其一，特殊事件可信度函數(shù)f:?XA - [0，1]，且f為f(T (Vk)，Aj),其中Θ是 節(jié)點分類集合，Λ是一系列關(guān)聯(lián)系統(tǒng)任務(wù)。依據(jù)節(jié)點分類集合Θ，系統(tǒng)定義了節(jié)點分類函 數(shù)τ :V - Θ返回節(jié)點Vk的類型。接收者根據(jù)接收到的報告信息(e〖）的類型（τ (Vk))以 及任務(wù)類型（λ ρ生成特殊事件可信度f ;
[0009] 其二，接收者根據(jù)報告信息的發(fā)送者身份（Vk)和任務(wù)類型（Aj)生成動態(tài)可信度 函數(shù)M = {>1:VX Λ - [0, 1]}，其中1為選擇器，選擇器預(yù)示著節(jié)點屬性的動態(tài)變化； [0010] 其三，接收者根據(jù)報告信息的發(fā)送者身份（Vk)生成安全狀態(tài)函數(shù)s( Vk)，其中安全 狀態(tài)函數(shù)為S :V - [0, 1],安全狀態(tài)函數(shù)為0時說明節(jié)點以被撤銷,為1時節(jié)點才是合法的。
[0011] ⑵僅生成的權(quán)函數(shù)作?)用于評價信息是不充分的，因此之后系統(tǒng)將生成的權(quán)函 數(shù)F(W)與報告信息4結(jié)合，輸入邏輯決策模塊，由邏輯決策模塊生成關(guān)于報告信息 6丨的最 終評估。
[0012] 上述方案存在如下缺陷，
[0013] (1)上述方案不能實現(xiàn)對錯誤甚至惡意消息的提前攔截。車輛可能會生成錯誤甚 至惡意的消息，并廣播發(fā)送，而其所實施的策略是由接收信息車輛在接收到消息后進(jìn)行評 估，因此不能實現(xiàn)對惡意消息的提前攔截。
[0014] (2)上述方案中所有車輛都具有一個完全相同的評估設(shè)施，接收到相同信息的車 輛都需要對此信息進(jìn)行評估，這樣會引發(fā)對信息的不斷重復(fù)的評估，造成網(wǎng)絡(luò)資源的浪費， 并增加車輛的成本。
[0015] (3)沒有考慮到信息本身具有的在信息事件類型與信息傳播類型上的差異性，一 些信息的評估不具有必要性。由于車聯(lián)網(wǎng)內(nèi)存在各種不同的信息，如安全信息，路況信息 等，且由于車輛具有信譽值的特性，因此對于影響性低的信息需要做更簡單的考慮。
[0016] 該方案中，信息的可信度是由多個因素決定的，但這些方案都是在信息生成后由 接收車輛進(jìn)行評估的，它們并不能實現(xiàn)對信息的提前評估，不能提前阻止錯誤甚至惡意信 息在車聯(lián)網(wǎng)內(nèi)的傳播，而且車輛對信息的重復(fù)性評估也就會造成網(wǎng)絡(luò)資源的浪費。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0017] 發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境 下的信息可靠性評估方法。
[0018] 技術(shù)方案：本發(fā)明的一種車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的信息可靠性評估方法，包括以下步驟：
[0019] (1)車輛A生成初始信息M = (m，flagl，flag2, CR)，并存入TPD，即存入干預(yù)檢測 設(shè)備中，其中，f Iagl是初始信息的事件類型，flag2是初始信息的傳播類型，CR為信譽證書 所包含的車輛的信譽值R ;
[0020] (2)干預(yù)檢測設(shè)備對初始信息m進(jìn)行檢測，并根據(jù)信息的事件類型和信息的傳播 類型確定權(quán)重因子W以及初始信息的信譽值R ;
[0021] (3)干預(yù)檢測設(shè)備確定受評估信息的價值函數(shù)V(W，R) = Ρ( τ W+ δ R)值，當(dāng)其值大 于1- ε時，則認(rèn)為此信息具有評估的必要性，車輛發(fā)送此條信息給路邊評估單元，否則信 息就會被丟棄；即，車輛以此對信息進(jìn)行過濾，丟棄掉不具有評估價值的信息，減少信息評 估負(fù)擔(dān)；
[0022] 其中,價值函數(shù)V(W，R)中，W為待評估信息的權(quán)重因子，R為車輛信譽值，τ和δ 為比重因子，P為信息的選擇概率，通過調(diào)整P的大小來調(diào)節(jié)需要被評估的信息數(shù)量，車輛 密集場合可以適當(dāng)降低P值，ε為價值調(diào)整因子，系統(tǒng)可以根據(jù)現(xiàn)實情況對其進(jìn)行調(diào)整，交 通情況嚴(yán)肅時可以適當(dāng)降低ε值；同時，信息的發(fā)送格式為M vi= Oi^t1CR1FuSight為信 息發(fā)送時間，F(xiàn)l是 /[目息是否被評估過標(biāo)記，以N表不未評估的意思，Y表不已評估過，Sig是 車輛對信息的簽名；
[0023] (4)路邊評估單元接收到車輛發(fā)送的信息后，將驗證信息的合法性，若信息合法， 路邊評估單元會依據(jù)一定原則生成評價意見，否則信息被丟棄；
[0024] (5)接收車輛在接收到路邊評估單元發(fā)來的可信信息后，驗證信息的合法性，并 確定評估單元對此信息的評價意見，具有合法性且評價意見為TRUST的信息將會被初步認(rèn) 可，車輛并據(jù)此信息采取相應(yīng)的行動。
[0025] 進(jìn)一步的，所述步驟（2)中的信息權(quán)重因子W通過信息事件類型與信息傳播類型 生成，生成過程如下：
[0026] 由于依據(jù)信息事件類型，信息可分為交通狀況信息，安全信息和責(zé)任管理信息；依 據(jù)信息傳播類型，信息可分為控制包和數(shù)據(jù)包，即權(quán)重因子W為：
[0027]

【權(quán)利要求】
1. 一種車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的信息可靠性評估方法，其特征在于：包括以下步驟： (1) 車輛A生成初始信息M = (m，flagl，flag2, CR)，并存入TPD，即存入干預(yù)檢測設(shè)備 中，其中，f Iagl是初始信息的事件類型，flag2是初始信息的傳播類型，CR為信譽證書所包 含的車輛信譽值R ; (2) 干預(yù)檢測設(shè)備對初始信息進(jìn)行檢測，并根據(jù)信息的事件類型和信息的傳播類型確 定權(quán)重因子W以及初始信息的信譽值R ; (3) 干預(yù)檢測設(shè)備確定受評估信息的價值函數(shù)V(W，R) = P( T W+ S R)值，當(dāng)其值大于 I- e時，則認(rèn)為此信息具有評估的必要性，車輛發(fā)送此條信息給路邊評估單元，否則信息就 會被丟棄； 其中，價值函數(shù)V(W，R)中,W為待評估信息的權(quán)重因子,R為車輛信譽值，T和S為比 重因子，P為信息的選擇概率，e為價值調(diào)整因子，通過調(diào)整e和P的大小來調(diào)節(jié)需要被評 估的信息數(shù)量；同時，信息的發(fā)送格式為Mvi = (m，t，CR, F1, Sig)，t為信息發(fā)送時間，F(xiàn)1為 "[目息是否被評估過的標(biāo)記，以N表不/[目息未被評估，Y表不/[目息已被評估，Sig是車輛對 /[目息 的簽名； (4) 路邊評估單元接收到車輛發(fā)送的信息后，將驗證信息的合法性，若信息合法，路邊 評估單元會依據(jù)一定原則生成評價意見，否則信息被丟棄； (5) 接收車輛在接收到路邊評估單元發(fā)來的信息后，驗證信息的合法性，并確定評估單 元對此信息的評價意見，合法且評價意見為TRUST的信息將會被初步認(rèn)可，車輛并據(jù)此信 息采取相應(yīng)的行動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的信息可靠性評估方法：其特征在于：所述步 驟（2)中的信息權(quán)重因子W通過信息事件類型與信息傳播類型生成，生成過程如下： 由于依據(jù)信息事件類型，信息可分為交通狀況信息、安全信息和責(zé)任管理信息；依據(jù)信 息傳播類型，信息可分為控制包和數(shù)據(jù)包，即權(quán)重因子W為：
干預(yù)檢測設(shè)備通過權(quán)重因子W獲得權(quán)重因子值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的信息可靠性評估方法，其特征在于：所述步 驟（3)中，干預(yù)檢測設(shè)備的信息過濾模塊通過價值函數(shù)V(W，R)的值確定信息是否值得評 估，實現(xiàn)信息的過濾；而價值函數(shù)V (W，R)將權(quán)重因子與信譽值相結(jié)合并通過概率P來動態(tài) 確定彳目息評估比率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的信息可靠性評估方法，其特征在于：所述步 驟（4)中的路邊評估單元僅負(fù)責(zé)信息的評估，路邊評估單元的本地知識分析庫中包含有當(dāng) 前通信范圍內(nèi)的即時信息，通過該即時信息來分析接收到的信息是否可信并給予信任評 價。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的信息可靠性評估方法，其特征在于：所述步 驟（4)的具體步驟如下： (4. 1)證據(jù)收集，路邊評估單元實時對其通信范圍內(nèi)的證據(jù)信息進(jìn)行收集，然后路邊評 估單元將這些證據(jù)信息存儲入其內(nèi)部的本地知識分析庫中，且由于信息的時效限制，路邊 評估單元只存儲當(dāng)前時間前8ms的證據(jù)信息，超過范圍的信息會被新的證據(jù)信息取代； 其中，證據(jù)信息包括路邊評估單元的直接觀察信息和與車輛通信獲得的信息，而與車 輛通信獲得的信息是先前車輛發(fā)送的已經(jīng)被評估過的可信任信息； (4. 2)意見生成，路邊評估單元根據(jù)證據(jù)信息對接收到的信息進(jìn)行分析，確定評估函數(shù) E(t，R，Y)的值，當(dāng)其值大于9時，路邊評估單元認(rèn)為該信息是可信的，否則是不可信的；對 于可信的信息，路邊評估單元給與TRUST評價，并將其存儲入本地知識分析庫中，同時會將 附有信任意見的信息發(fā)送給周圍車輛，而不可信的信息會被丟棄，被發(fā)送的信息格式為Mv2=(m, t, 0, F1, Sig)；
入為遺忘因子，n為本地知識分析庫中證據(jù)信 息總數(shù)，&為第i條證據(jù)信息存儲時間與評估信息進(jìn)行評估時間的差值，Y為對信息發(fā)送 車輛的依賴程度，Ri為第i條證據(jù)信息的信譽值，Si為第i條證據(jù)信息與受評估的信息之 間的相似度，9為評估函數(shù)最低界限值。
【文檔編號】H04L29/08GK104333596SQ201410631635
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】李從東, 仲紅, 韓志耕, 王良民, 劉亞偉, 張慶陽, 殷趙霞 申請人:安徽大學(xué)