一种车路协同通信方法、系统、设备及存储介质技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种车路协同通信方法、系统、设备及存储介质，以物理OBU作为主OBU，以软件OBU作为主OBU的功能增强，将软件OBU和主OBU进行逻辑上的安全绑定。由于主OBU和车辆之间存在物理绑定关系，这样间接实现了软件OBU和车辆的逻辑绑定。因此，RSU可以根据当前的车辆状态将必要的车路协同信息及时准确地推送给车辆和用户。另外，软件OBU的功能可以通过软件升级的方式进行灵活扩展，便于支持未来不断发展的车路协同业务。未来不断发展的车路协同业务。未来不断发展的车路协同业务。

【技术实现步骤摘要】
一种车路协同通信方法、系统、设备及存储介质


[0001]本专利技术实施例涉及车路协同
，具体涉及一种车路协同通信方法、系统、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]车路协同是提高道路交通的环保、安全、效率、舒适的重要手段，道路设施需要向车辆和出行者发送道路、交通、环境等车路协同信息，车辆和出行者也需要向道路设施发送车辆状态、感知状态等信息。因此，车辆和出行者需要支持车路协同信息收发的能力，以及将信息内容对出行者进行有效提醒，或者能对车辆进行有效控制的能力。
[0003]现有解决方案一：通过与车辆通过物理方式绑定的物理OBU和路侧单元RSU之间进行车路协同信息通信。例如，现有的ETC后装OBU、支持OBD接口的ETC前装OBU等，针对物理OBU，RSU均发送同样的车路协同消息，由OBU自身来决定如何对出行者进行提醒，以及如何对车辆进行控制。例如OBU根据自身能力进行直接语音播报提醒。通常，RSU和OBU的通信方式采用无线直连方式，例如ETC DSRC、LTE
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V、5G NR
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V等。
[0004]现有解决方案二：交通服务平台通过移动终端APP向出行者或者车辆发送和接收车路协同信息。移动终端可包括出行者智能手机、车载T
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Box、道路维护专用终端等设备。移动终端APP接收到车路协同消息后，通过声音、画面等方式对用户进行提醒。移动终端也可以向交通服务平台发送信息。其通信方式通常采用远程传输网络(例如无线蜂窝网络接入到互联网)，但不排除基于其它传输网络(例如短程无线通信)。
[0005]以上方案均存在多个缺陷，如下所述：
[0006]现有解决方案一的缺陷1：车载终端OBU的能力差异巨大，相对多数量的OBU(例如现有的后装ETC OBU)没有有效手段将接收的车路协同信息对用户进行有效提示，仅能通过简单的蜂鸣音进行提示。这导致相当多数量的用户，无法及时有效地获取必要交通信息，可能会对交通的安全和效率产生比较严重的影响。
[0007]现有解决方案一的缺陷2：车载终端OBU通常以硬件设备的方式固定在车辆上，其通常缺乏有效的软件升级手段，或者硬件能力有限，硬件升级的可能性小，无法满足未来不断发展的车路协同业务的需求。
[0008]现有解决方案二的缺陷1：移动终端APP虽然可以将从交通服务平台接收的车路协同信息较好地提示给用户，但是APP和车辆没有逻辑绑定关系，导致交通平台无法根据当前的车辆状态将必要的车路协同信息及时准确地推送给用户。
[0009]现有解决方案二的缺陷2：由于移动终端APP和车辆没有物理绑定关系(即移动终端并没有固定安装在车辆上)，这导致其不能用于车辆自动扣费业务。例如大车和小车的收费标准不同，如果移动终端APP被用于车辆自动扣费，那么其在不同类型的车辆上移动时，会导致车辆自动扣费不正确。

技术实现思路

[0010]为此，本专利技术实施例提供一种车路协同通信方法、系统、设备及存储介质，以解决现有车路协同技术无法满足当前车路协同业务要求的技术问题。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
[0012]根据本专利技术实施例的第一方面，提供了一种车路协同通信方法，所述方法应用于OBU发行服务器，所述OBU发行服务器与软件OBU通信交互，生成软件OBU系统密钥，将所述软件OBU与物理OBU进行绑定，所述物理OBU通过物理方式绑定至车辆，其包括：从所述软件OBU获取物理OBU合同号和软件OBU标识符；将所述物理OBU合同号作为第一分散因子，利用所述第一分散因子和省级业务主密钥进行分散算法运算生成物理OBU系统密钥；及将所述软件OBU标识符作为第二分散因子，利用所述第二分散因子和所述物理OBU系统密钥，进行分散算法运算生成软件OBU系统密钥。
[0013]根据本专利技术实施例的第二方面，提供了所述方法应用于OBU发行服务器，所述OBU发行服务器与软件OBU通信交互，使所述软件OBU获取软件OBU密钥文件，其包括：接收OBU发行请求；执行如上所述一种车路协同通信方法中的步骤，生成所述软件OBU系统密钥；将所述软件OBU系统密钥存入所述软件OBU密钥文件；对所述软件OBU密钥文件进行加密和MAC计算；向所述软件OBU发送OBU发行响应消息，所述OBU发行响应消息包括：加密后的软件OBU密钥文件和MAC值；及在所述软件OBU中，对所述OBU发行响应消息进行校验，如果校验成功，则将所述软件OBU密钥文件存储至安全域的虚拟ESAM中。
[0014]进一步地，所述OBU发行请求包括公钥、物理OBU合同号、软件OBU标识符、软件OBU验证材料；所述软件OBU验证材料包括：车主身份证图片、车辆行驶证图片。
[0015]进一步地，在接收OBU发行请求之前，所述方法还包括：由所述软件OBU的应用域向安全域请求公钥；在所述安全域中生成公钥和私钥对，并将公钥发送给所述应用域；由所述应用域将所述公钥放入所述OBU发行请求并发送。
[0016]进一步地，在所述软件OBU中，对所述OBU发行响应消息进行校验，包括：由所述应用域将加密后的密钥文件和MAC值传送给所述安全域；由所述安全域根据私钥基于MAC值对所述OBU发行响应消息进行校验；其中，基于所述公钥和预设加密算法，对所述软件OBU密钥文件进行加密和MAC计算，分别生成所述加密后的软件OBU密钥文件和所述MAC值。
[0017]根据本专利技术实施例的第三方面，提供了一种车路协同通信方法，所述方法应用于OBU能力存储服务器，所述OBU能力存储服务器与软件OBU通信交互，实现OBU能力上报，其包括：从所述软件OBU接收并存储OBU能力通知；向所述软件OBU的应用域发送能力上报确认/应答；所述OBU能力通知包括：物理OBU合同号、软件OBU标识符、物理OBU能力信息、软件OBU能力信息；所述物理OBU能力信息/所述软件OBU能力信息包括：OBU通知能力信息和OBU处理能力信息，所述OBU通知能力信息包括无通知能力信息、支持蜂鸣通知信息、支持语音播报信息、支持图像通知信息、支持车辆总线通知信息中的至少一个，所述OBU处理能力信息包括：无处理能力信息、ETC收费能力信息、车路协同业务规范版本号、高精度地图处理能力信息、定位精度能力信息中的至少一个。
[0018]优选地，所述方法还包括：在从所述软件OBU接收并存储OBU能力通知之前，执行如上任一项所述的一种车路协同通信方法中的步骤，使所述软件OBU获取软件OBU密钥文件。
[0019]根据本专利技术实施例的第四方面，提供了一种车路协同通信方法，所述方法应用于
OBU信息服务器，所述OBU信息服务器分别与软件OBU、RSU、OBU能力存储服务器通信交互，实现业务消息路径判决，其包括：从RSU接收V2X消息推送查询请求，所述V2X消息推送查询请求中至少携带与待推送车辆绑定的物理OBU合同号；获取并存储对应绑定的物理OBU合同号、软件OBU的在线状态以及IP地址；指示所述OBU能力存储服务器执行如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车路协同通信方法，其特征在于，所述方法应用于OBU发行服务器，所述OBU发行服务器与软件OBU通信交互，生成软件OBU系统密钥，将所述软件OBU与物理OBU进行绑定，所述物理OBU通过物理方式绑定至车辆，其包括：从所述软件OBU获取物理OBU合同号和软件OBU标识符；将所述物理OBU合同号作为第一分散因子，利用所述第一分散因子和省级业务主密钥进行分散算法运算生成物理OBU系统密钥；及将所述软件OBU标识符作为第二分散因子，利用所述第二分散因子和所述物理OBU系统密钥，进行分散算法运算生成软件OBU系统密钥。2.一种车路协同通信方法，其特征在于，所述方法应用于OBU发行服务器，所述OBU发行服务器与软件OBU通信交互，使所述软件OBU获取软件OBU密钥文件，其包括：接收OBU发行请求；执行如权利要求1中所述一种车路协同通信方法中的步骤，生成软件OBU系统密钥；将所述软件OBU系统密钥存入所述软件OBU密钥文件；对所述软件OBU密钥文件进行加密和MAC计算；向所述软件OBU发送OBU发行响应消息，所述OBU发行响应消息包括：加密后的软件OBU密钥文件和MAC值；及在所述软件OBU中，对所述OBU发行响应消息进行校验，如果校验成功，则将所述软件OBU密钥文件存储至安全域的虚拟ESAM中。3.如权利要求2所述的一种车路协同通信方法，其特征在于，所述OBU发行请求包括公钥、物理OBU合同号、软件OBU标识符、软件OBU验证材料；所述软件OBU验证材料包括：车主身份证图片、车辆行驶证图片。4.如权利要求3所述的一种车路协同通信方法，其特征在于，在接收OBU发行请求之前，所述方法还包括：由所述软件OBU的应用域向安全域请求公钥；在所述安全域中生成公钥和私钥对，并将公钥发送给所述应用域；由所述应用域将所述公钥放入所述OBU发行请求并发送。5.如权利要求4所述的一种车路协同通信方法，其特征在于，在所述软件OBU中，对所述OBU发行响应消息进行校验，包括：由所述应用域将加密后的密钥文件和MAC值传送给所述安全域；由所述安全域根据私钥基于MAC值对所述OBU发行响应消息进行校验；其中，基于所述公钥和预设加密算法，对所述软件OBU密钥文件进行加密和MAC计算，分别生成加密后的软件OBU密钥文件和所述MAC值。6.一种车路协同通信方法，其特征在于，所述方法应用于OBU能力存储服务器，所述OBU能力存储服务器与软件OBU通信交互，实现OBU能力上报，其包括：从所述软件OBU接收并存储OBU能力通知；向所述软件OBU的应用域发送能力上报确认/应答；所述OBU能力通知包括：物理OBU合同号、软件OBU标识符、物理OBU能力信息、软件OBU能力信息；所述物理OBU能力信息/所述软件OBU能力信息包括：OBU通知能力信息和OBU处理能力
信息，所述OBU通知能力信息包括无通知能力信息、支持蜂鸣通知信息、支持语音播报信息、支持图像通知信息、支持车辆总线通知信息中的至少一个，所述OBU处理能力信息包括：无处理能力信息、ETC收费能力信息、车路协同业务规范版本号、高精度地图处理能力信息、定位精度能力信息中的至少一个。7.如权利要求6所述的一种车路协同通信方法，其特征在于，所述方法还包括：在从所述软件OBU接收并存储OBU能力通知之前，执行如权利要求2至5中任一项所述的一种车路协同通信方法中的步骤。8.一种车路协同通信方法，其特征在于，所述方法应用于OBU信息服务器，所述OBU信息服务器分别与软件OBU、RSU、OBU能力存储服务器通信交互，实现业务消息路径判决，其包括：从RSU接收V2X消息推送查询请求，所述V2X消息推送查询请求中至少携带与待推送车辆绑定的物理OBU合同号；获取并存储对应绑定的物理OBU合同号、软件OBU的在线状态以及IP地址；指示所述OBU能力存储服务器执行如权利要求6或7所述的一种车路协同通信方法中的步骤，并从所述OBU能力存储服务器查询对应的OBU能力通知；由所述OBU信息服务器/所述RSU根据所述软件OBU的在线状态以及所述OBU能力通知确定业务消息路径。9.如权利要求8所述的一种车路协同通信方法，其特征在于，由所述OBU信息服务器/所述RSU根据所述软件OBU的在线状态以及所述OBU能力通知确定业务消息路径，包括：根据所述软件OBU的在线状态判断所述软件OBU是否处于在线状态；如果所述软件OBU在线，根据所述物理OBU合同号查询对应的软件OBU能力信息，判断所述软件OBU能力信息是否与所述V2X消息匹配；如果所述软件OBU能力信息与所述V2X消息匹配，选取所述软件OBU作为V2X消息接收方，选取与所述V2X消息匹配的OBU能力信息作为所述V2X消息的通知指令和/或处理指令。10.如权利要求8所述的一种车路协同通信方法，其特征在于，由所述OBU信息服务器/所述RSU根据所述软件OBU的在线状态以及所述OBU能力通知确定业务消息路径，还包括：如果所述软件OBU在线，根据所述物理OBU合同号同时查询对应的物理OBU能力信息和软件OBU能力信息，判断所述物理OBU能力信息和所述软件OBU能力信息是否与所述V2X消息匹配；如果所述物理OBU能力信息和所述软件OBU能力信息均与所述V2X消息匹配，选取所述软件OBU和/或所述物理OBU作为V2X消息接收方，选取与所述V2X消息匹配的OBU能力信息作为所述V2X消息的通知指令和/或处理指令。11.如权利要求8所述的一种车路协同通信方法，其特征在于，由所述OBU信息服务器/所述RSU根据所述软件OBU的在线状态以及所述OBU能力通知确定业务消息路径，还包括：如果所述软件OBU不在线，根据所述物理OBU合同号查询对应的物理OBU能力信息，判...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱源泉，张宏彬，
申请(专利权)人：深圳成谷科技有限公司，
类型：发明
国别省市：