一种基于V2X的车载终端消息预处理系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于V2X的车载终端消息预处理系统，属于智能网联汽车技术领域。该系统包括消息代理模块、通信网络管理模块、中间件组件总线接口模块、信息安全组件模块和日志管理组件模块；消息代理模块包括：车身消息接收模块、威胁区域划分模块、威胁等级划分模块、消息属性模块、消息优先级分配模块、消息处理抛弃模块和消息调度模块；威胁区域划分模块：将车身感知范围划分为三个不同等级风险的区域，根据等级选择优先处理或无视。威胁等级划分模块：计算出不同的划分区域的威胁程度。本发明专利技术能提高车载终端处理安全消息的实时性，增加V2X车载终端实时消息的吞吐量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于V2X的车载终端消息预处理系统
本专利技术属于智能网联汽车
，涉及一种基于V2X的车载终端消息预处理系统。
技术介绍
随着信息通讯技术在汽车行业中的应用不端深入，当今的智能网联汽车的发展迅猛，越来越多的交通对象参与到车联网系统中来，使得交通信息量越来越大，大量的交通信息都需要进行加工处理后再广播出去，为交通参与对象提供可靠高效的交通信息。目前基于车联网的信息预处理效率低，可靠性差，不能满足车联网的通讯需求。因此，亟需一种新的消息预处理方法来解决上述问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于V2X的车载终端消息预处理系统，提高车联网的信息预处理效率，保证车联网的通讯质量。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于V2X的车载终端消息预处理系统，包括消息代理模块，该模块具体包括：车身消息接收模块、威胁区域划分模块、威胁等级划分模块、消息属性模块、消息优先级分配模块、消息处理抛弃模块和消息调度模块；所述车身消息接收模块：负责完成应用层软件和底层通信组件发送到中间件的消息帧的接收；所述威胁区域划分模块：结合路测设备(RodeSideUnit，RSU)传输来的信息以及车身信息，将车身感知范围划分为低风险区、中风险区、高风险区三个区域，当其他车辆信息来源于高风险区的时候优先处理，而低风险区域的其他车辆信息暂时选择无视。所述威胁等级划分模块：计算出不同的划分区域的威胁程度；所述消息属性模块：将接收到的消息加工赋予不同的威胁属性；所述消息优先级分配模块：利用其他车辆的威胁等级结合车身信息，将接收到的信息根据消息的重要性和紧急程度将消息划分为不同等级，消息的等级越高，优先级越高；所述消息处理抛弃模块：对于威胁等级高的信息接收即处理；威胁等级中的消息接收到后选择性的处理；威胁等级低的消息，设置一个最高处理频率和最低处理频率；所述消息调度模块：优先提取高优先级队列的消息发送，保证紧急性高的信息优先占用信道发送；对来自底层通信组件发送的主题消息，则通过查询订阅者信息表，发送给订阅该主题消息的应用层软件。进一步，所述威胁区域划分模块，使用车路协同技术，将车身感知范围划分为前、后、左、右四个区域，并主要利用路测设备传来的交通灯信息、道路路况信息、车联网云平台传来的天气信息、车身所处位置和车身运动状态这五个威胁要素相结合反映出每个区域的威胁程度；再量化威胁程度，将车身四个区域赋予低风险区、中风险区、高风险区这三种不同的威胁等级。进一步，所述威胁等级划分模块，结合其他车载终端传来的信息与车身信息，并利用威胁区域划分对其他车辆信息进行加权分析，将其他车辆的威胁等级动态的划分为高威胁信息源、中威胁信息源和低威胁信息源。进一步，利用威胁区域划分对其他车辆信息进行加权分析，具体包括：构建威胁初始矩阵A＝{A1,A2,A3,…,An}，衡量威胁程度的属性变量为x1,x2,x3,…,xm，构建唯一表征车辆Ai，A表示其他车辆集合，x表示威胁属性；构建一个加权规范矩阵，即C＝(ci,j)n×m，权重向量为w＝[w1,w2,…,wn]T，ci,j＝wj*xi,j，i＝1,2,…,n,j＝1,2,…,m，w表示属性权重；确定正理想型解C+和负理想型解C-，评价目标Ai到正理想点的距离为：评价目标Ai到负理想点的距离为：计算各目标与理想点的贴近值：根据fi的值进行排序，fi∈[0,1]，fi的值越小，代表威胁程度越小。进一步，所述威胁等级划分模块使用的其他车辆信息和车身信息，主要包括：车辆位置信息、车辆运动状态信息、车辆航向角信息、车辆制动状态信息和车辆转向灯信息，将其他车辆划分高威胁信息源、中威胁信息源、低威胁信息源三种不同的威胁等级。进一步，消息的属性包括：信息来源威胁等级、信息初始威胁等级、动态威胁等级、有效存在时间和动态优先级属性。进一步，该系统还包括中间件组件总线接口模块、信息安全组件模块和日志管理组件模块；所述中间件组件总线接口模块：负责向应用层程序和通信网络管理模块提供接口，接收应用层应用发布的主题消息和通信网络管理模块发送的通信组件发送的报文，发送给消息代理模块；所述信息安全组件模块：主要负责数据通信的可靠性、加密与解密和数字认证等功能；若存在校验异常信息则发送到日志管理组件模块记录；所述日志管理组件模块：负责记录信息安全组件模块接收到的异常消息操作和发生日期，应用层软件定期发送日志管理文件给云平台分析。更进一步，该系统还包括通信网络管理模块：包括消息-网络映射模块、通道接口选择模块和数据协议转换模块；所述消息-网络映射模块为使用不同网络通信的应用软件提供统一的通信调用接口；所述通道接口选择模块用于提供主题消息发布对应的通信通道接口；所述数据协议转换模块将通信模块组件采集的原始数据转换为指定格式的消息报文，发送给中间件组件总线接口模块。本专利技术的有益效果在于：本专利技术系统主要针对车载终端统一对来车身、其他车辆、路侧设备、车联网云平台等异构多源信息进行预处理；该系统基于车路协同技术将车身周围区域按威胁等级划分，并根据威胁估计技术将其他车辆按照威胁等级划分；基于威胁等级策略对消息进行预处理。降低威胁等级低的其他车辆的信息地处理频率，以保证威胁等级高的其他车辆的信息优先处理，从而提高安全消息的实时性，增加V2X车载终端实时消息的吞吐量。本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作优选的详细描述，其中：图1为本专利技术系统的整体架构图；图2为消息代理模块的内部架构图；图3为中间件的消息帧格式定义；图4为消息预处理框架图；图5为通信网络管理模块的内部架构图。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。请参阅图1～图5，图1为一种基于V2X的车载终端消息预处理系统，采用基于中间件的软件架构，包括5个模块：中间件组件总线接口模块、消息代理模块、通信网络管理模块、信息安全组件模块和日志管理组件模块。如图2所示，消息代理模块使用基于消息的主题订阅-发布模型，包括车身消息接收模块、威胁区域划分模块、威胁等级划分模块、消息属性模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于V2X的车载终端消息预处理系统，其特征在于，该系统包括消息代理模块，该模块具体包括：车身消息接收模块、威胁区域划分模块、威胁等级划分模块、消息属性模块、消息优先级分配模块、消息处理抛弃模块和消息调度模块；/n所述车身消息接收模块：负责完成应用层软件和底层通信组件发送到中间件的消息帧的接收；/n所述威胁区域划分模块：结合路测设备(Rode Side Unit，RSU)传输来的信息以及车身信息，将车身感知范围划分为低风险区、中风险区、高风险区三个区域，当其他车辆信息来源于高风险区的时候优先处理，而低风险区域的其他车辆信息暂时选择无视；/n所述威胁等级划分模块：计算出不同的划分区域的威胁程度；/n所述消息属性模块：将接收到的消息加工赋予不同的威胁属性；/n所述消息优先级分配模块：利用其他车辆的威胁等级结合车身信息，将接收到的信息根据消息的重要性和紧急程度将消息划分为不同等级；/n所述消息处理抛弃模块：对于威胁等级高的信息接收即处理；威胁等级中的消息接收到后选择性的处理；威胁等级低的消息，设置一个最高处理频率和最低处理频率；/n所述消息调度模块：优先提取高优先级队列的消息发送；对来自底层通信组件发送的主题消息，则通过查询订阅者信息表，发送给订阅该主题消息的应用层软件。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于V2X的车载终端消息预处理系统，其特征在于，该系统包括消息代理模块，该模块具体包括：车身消息接收模块、威胁区域划分模块、威胁等级划分模块、消息属性模块、消息优先级分配模块、消息处理抛弃模块和消息调度模块；
所述车身消息接收模块：负责完成应用层软件和底层通信组件发送到中间件的消息帧的接收；
所述威胁区域划分模块：结合路测设备(RodeSideUnit，RSU)传输来的信息以及车身信息，将车身感知范围划分为低风险区、中风险区、高风险区三个区域，当其他车辆信息来源于高风险区的时候优先处理，而低风险区域的其他车辆信息暂时选择无视；
所述威胁等级划分模块：计算出不同的划分区域的威胁程度；
所述消息属性模块：将接收到的消息加工赋予不同的威胁属性；
所述消息优先级分配模块：利用其他车辆的威胁等级结合车身信息，将接收到的信息根据消息的重要性和紧急程度将消息划分为不同等级；
所述消息处理抛弃模块：对于威胁等级高的信息接收即处理；威胁等级中的消息接收到后选择性的处理；威胁等级低的消息，设置一个最高处理频率和最低处理频率；
所述消息调度模块：优先提取高优先级队列的消息发送；对来自底层通信组件发送的主题消息，则通过查询订阅者信息表，发送给订阅该主题消息的应用层软件。


2.根据权利要求1所述的车载终端消息预处理系统，其特征在于，所述威胁区域划分模块，使用车路协同技术，将车身感知范围划分为前、后、左、右四个区域，并利用路测设备传来的交通灯信息、道路路况信息、车联网云平台传来的天气信息、车身所处位置和车身运动状态相结合反映出每个区域的威胁程度；再量化威胁程度，将车身四个区域赋予低风险区、中风险区、高风险区这三种不同的威胁等级。


3.根据权利要求1所述的车载终端消息预处理系统，其特征在于，所述威胁等级划分模块，结合其他车载终端传来的信息与车身信息，并利用威胁区域划分对其他车辆信息进行加权分析，将其他车辆的威胁等级动态的划分为高威胁信息源、中威胁信息源和低威胁信息源。


4.根据权利要求3所述的车载终端消息预处理系统，其特征在于，利用威胁区域划分对其他车辆信息进行加权分析，具体包括：构建威胁初始矩阵A＝{A1，A2，A3，...，An}，衡量威胁程度的属性变量为x1，x2...

【专利技术属性】
技术研发人员：林家瑞，陈炳舟，王建军，贾敬森，胡浪，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50