[发明专利]基于区块链及位置信息的车队协同轨迹预测系统和方法

说明书

基于区块链及位置信息的车队协同轨迹预测系统和方法，基于位置信息技术实时采集网联车队车辆的位置信息，同时结合车载摄像头和毫米波雷达获取车辆周边的基础设施信息，通过区块链技术的信息不可篡改和去中心化等特点，将区块链技术应用到网联车队中，保证网联车队中车辆之间的通信将更加可靠，基于长短时记忆网络方法来进行车辆轨迹预测，实现网联车队车辆能安全有效地驾驭复杂的交通环境，准确预判周围车辆未来行驶轨迹，保障车辆行驶安全。本发明利用前沿的区块链技术、位置信息技术以及车辆轨迹预测技术实现网联车队组网和协同驾驶，降低车队汽车在行驶过程中的安全隐患。

技术领域

本发明属于车联网应用领域，涉及基于区块链以及位置信息的智能网联车队协同轨迹预测应用。

背景技术

汽车行业是一个特殊的行业，因为涉及乘客的安全，因而对车辆行驶时的安全性、可靠性等性能要求非常苛刻。随着车联网所依赖的通信技术的发展，在获得其给社会带来的便捷的同时，其安全性成为人们关注的热点。车联网领域利用信息和通信技术来实现车辆之间，车辆和周围环境之间以及车辆和人员之间的协作通信，用于判断车辆之间的相对位置和车辆在周围环境中的位置，提高乘客的驾驶体验和安全保障。但是，一旦车辆将本身作为节点接入到网络中，就将自己暴露在了公开的环境中，当网络通信受到攻击者篡改、监听或接收到虚假消息，接收错误的指示时，乘客的安全就受到严重威胁。

车联网需要实时的融合道路、行人、环境及车辆自身以及乘客的各类信息，同时这些信息还需要能够共享给周围其他车辆。因此，信息的有效融合和强隐私保护是制约当前车联网发展的关键。

在区块链的分布式的网络结构中，通过分布式共识算法完成网络和加密算法，以保证点对点传输的有效进行。分布式共识算法可以保证网络能够进行有效的自我维护，进行信息的融合，加密算法保证了点对点传输的安全性。区块链技术的工作场景与车辆网络有很多相似之处，区块链所服务的对等网络和车联网都具有节点数目多，节点加入和退出频繁，节点之间通过信息发送进行通信等特点。

因此利用区块链技术良好的加密性能和自我维护性，基于区块链在车辆网络中的应用场景，有助于提升车辆网络的安全性，降低车辆网络基础设施建设和维护的成本。在基于区块链技术实现网联车队车辆之间以及车辆与周边环境之间形成区块链网络。将网联车队车辆能将位置信息和周边环境信息与其他车辆或车联网中的其他主体共享，这样网联车队车辆就能够在短时间内迅速掌握周边环境和车辆情况。网联车队车辆通过摄像头和毫米波雷达采集路面交通状况的图像，并对图像中的车辆进行物体检测。检测到的车辆将被进行持续的图像跟踪，并结合实时的位置信息测出该车辆的下一步行驶意图，提升驾驶过程中交通的安全性。

发明内容

本发明的目的是基于区块链技术、位置信息技术以及图像信息处理技术实现网联车队协同轨迹预测系统和方法，该系统和方法针对网联车队在复杂的行驶环境中实现车队协同轨迹预测，提升驾驶过程中交通的安全性。

本发明的目的是通过如下技术方案予以实现的：

基于区块链及位置信息的车队协同轨迹预测系统和方法，包括如下步骤：

(1)每一辆网联车队汽车都配有车载传感器、计算机和通信设备，用于数据收集、处理与共享。

(2)基于GPS或北斗卫星定位系统终端设备实时采集网联车队所有车辆位置信息，并根据位置信息生成网联车队所有车辆的运行轨迹；

(3)利用车载摄像头和毫米波雷达实时获取车辆周边路况信息以及自动检测与交通相关的信息；

(4)车辆在运行过程中收集获取的位置信息、车辆周边路况以及环境信息等均存储在每一辆网联汽车中，当需要查询某一辆车的信息时，网联汽车只需查询自身的存储信息即可，因此不存在信息被篡改的可能性，但存储在每一辆网联汽车中的信息需要保证可靠有效；

(5)利用区块链技术为车载网络建立一种分散式信任管理机制实现网联车队间安全交互；