[發明專利]一種基于車聯網區塊鏈的智能交通燈配時方法

有效

• 申請號: 202010136821.3
• 申請日: 2020-03-02
• 公開（公告）號: CN111311932B
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（設計）人: 王桐;楊光新;李升波;孫琪
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G08G1/08
• 分類號: G08G1/08;G08G1/01;G06Q10/04;G06Q50/30
• 代理公司: 哈爾濱市陽光惠遠知識產權代理有限公司 23211
• 代理人: 孫莉莉

本發明提出一種基于車聯網區塊鏈的智能交通燈配時方法，所述交通燈上安裝有路測單元，所述方法包括基于區塊鏈實現未身份認證數據安全轉發驗證階段和根據城市道路流量感知設計相位輪詢交通燈配時模型階段；所述方法基于區塊鏈身份認證和遠程證明保護車輛私人信息并維護數據轉發安全，不會因為惡意節點造成交通擁堵及其更嚴重的后果，同時，該方法提供了非常接近現實交通的車流估計，根據紅燈和綠燈下的車流變化規律，探究了整體交通對每條道路及每個交通燈的影響，使用相位輪詢模型設計了一種道路交通分析方法，使得路口交通燈合理分配時間，緩解了城市交通擁堵，增加了道路車流速度。

技術領域

本發明涉及通信與交通控制技術領域，特別是涉及一種基于車聯網區塊鏈的智能交通燈配時方法。

背景技術

現階段，交通信息安全和交通擁堵問題已成為急需解決的問題。在日益復雜的交通狀況下，惡意車輛的虛假信息將給交通帶來難以估量的損失，同時，不合理的規劃也會導致交通擁堵的加劇。如果能設計一種兼顧數據傳輸安全和交通燈配時的方案，將保護車輛私人信息并杜絕惡意車輛的虛假數據以減緩交通擁堵情況。

目前的V2V、V2I中的區塊鏈被使用過度，對區塊鏈的使用范圍及使用方法不甚明確。交通燈配時多以理想車流建模，在考慮交通狀況時僅僅規劃了當前路段，缺乏對全局的掌控，忽略了一個路口要受到無數條道路和無數個交通燈的影響，缺少各種因素共同作用分析機制。急需設計一種方法，在全局交通影響下兼顧數據轉發安全和交通燈配時，保護信息安全并改善交通擁堵，并建立基于現實的交通感知方案。

發明內容

本發明的目的是為了解決不均衡城市交通的交通燈安全配時問題，提出了一種基于車聯網區塊鏈的智能交通燈配時方法。本發明采用區塊鏈完成數據包傳遞的加密，同時隱藏用戶信息以保護個人隱私，減少惡意車輛影響，并根據市內車流情況設計了交通燈配時方法，加強稀疏路口的通行能力，同時兼顧所有的路口優化，給出車流預測方法。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明提出一種基于車聯網區塊鏈的智能交通燈配時方法，所述交通燈上安裝有路測單元，所述方法包括基于區塊鏈實現未身份認證數據安全轉發驗證階段和根據城市道路流量感知設計相位輪詢交通燈配時模型階段；

所述基于區塊鏈實現未身份認證數據安全轉發驗證階段，具體為：

步驟1.1、當前車輛將當前信息數據和用戶身份數據打包傳輸給接收者；

步驟1.2、接收車輛或交通燈收到數據包后，根據標識碼和密碼解密身份密鑰，根據信用度大小判斷選擇接收信息或遠程認證；

步驟1.3、利用信令開銷最小化將路上車輛分簇并選出簇頭，將簇頭作為信用度計量節點C進行區塊鏈遠程認證數據提取；

步驟1.4、對區塊鏈節點進行完整性度量，接收車輛或交通燈對接收到的數據進行完全測量，從而獲得可信驗證平臺下的標識集合和集成集合，然后將身份證明和完整性證據發送到簇頭節點C，由該節點C進行遠程證明；

步驟1.5、對區塊鏈節點進行遠程證明，C點將車輛的證據發布到整個區塊鏈網絡，簇內每個車輛都將驗證身份和集成證據，從而得出車輛到C點的決策；

步驟1.6、區塊鏈中區塊的生成和發布，在簇內車輛中隨機選擇一輛車作為記賬節點，該記賬節點根據步驟1.5獲取的決策收集分析獲得整個網絡的驗證結論，并得到一個新的區塊，最后，該記賬節點將新的區塊發布到整個網絡，并更新區塊鏈；

所述根據城市道路流量感知設計相位輪詢交通燈配時模型階段，具體為：

路口交通燈模型規劃：根據路口交通邏輯設計相位輪詢模型，各相位持續時間與該相位范圍內所有的道路車流和交通燈規劃有關，同時建立相位輪詢時間和道路潛在通行能力的離散分布模型；