一种结合实体信任和社交信任的车辆信任评估方法

摘要

本发明属于车联网的技术领域，具体涉及一种结合实体信任和社交信任的车辆信任评估方法，本发明包括对信任分级的目的是激励用户共同维护网络的可靠性和安全性，不同级别的功能可以激发用户对路况通告做出更正确的响应，从而使车辆能够更快，更可靠地获得实际交通信息，在社交车联网中，司机的驾驶情绪很重要，智能交通最终目标是使驾驶员或乘客拥有舒适的旅程，信任激励制度还可以减少干扰信息的传播并提供舒适的环境。本发明能够提高社交车联网的信息可靠性和安全性，为出行提供更舒适的方式，还结合实体信任和社交信任，降低恶意信息的传播率，提高对恶意车辆的检测率。

说明书

技术领域

本发明属于车联网的技术领域，具体涉及一种结合实体信任和社交信任的车辆信任评估方法。

背景技术

社交车联网(SIoV)是物联网的追随者，是智能交通系统的核心。在过去的几十年中，道路上的车辆数量的暴增加剧了世界上所有主要城市的交通拥堵。它给交通带来一系列问题，例如信息阻塞，传输延迟和不信任的车辆增加。在SIoV中，每辆车都被视为智能通信系统，配备强大的多传感器平台，高度移动的无线通信设备和计算单元。SIoV将人们的社交行为整合到物理车联网中，主要用于提供更可靠的服务，例如行车安全，交通效率优化，数据收集，广告，娱乐，社交活动和舒适性改善。V2V传输发生在非完全安全和受信任的环境中。人类社交因素是对网络信任不完全的主要原因。传递错误的交通消息和干扰广告等恶意行为会破坏网络的正常运行。设备损坏，信息私有化，虚假新闻和干扰等不良行为将导致较低的内容接收率旅途的舒适性不高。

信任评估已被证明在增强网络信誉方面是可靠的。在我们的日常网络生活中，信任用于维护网络的正常运行。例如，在线游戏、支付宝、微博等应用根据信任度等级对用户进行分类。高信任度的用户比低信任度的用户拥有更多的应用程序功能，过低信任度的用户将被列入黑名单。为解决信任问题，在SIoV中，车辆根据信任级别执行不同的操作，从而激励用户保持更好的行为。当车辆始终表现良好并获得高度信任时，它可以使用所有应用程序功能。如一种利用赚取信任币的方法来激励网络中的人们积极转发车辆宣告。这种方案能够提高网络活动的积极性和有效性，但是缺乏对信任的量化评估，使恶意车辆容易被忽略。

在社交车联网中，对车辆的信任评估需要结合实体信任和社交信任。其中实体信任主要与车辆设备(例如车载单元设备，天线，处理单元以及接收和发送单元)的通信能力有关，实体信任是对车辆通信成功率的评估。社交信任是以人的社交行为为主导的主观信任，对于确定和维护SIoV的整体可靠性很重要。设备损坏、恶意信息和干扰广告等不良行为将破坏网络的正常运作。这种不良行为会影响网络的可靠性和安全性，破坏驾驶过程中的舒适性，并导致道路阻塞和交通瘫痪。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的不足，提供一种结合实体信任和社交信任的车辆信任评估方法，提高社交车联网的信息可靠性和安全性，为出行提供更舒适的方式，还结合实体信任和社交信任，降低恶意信息的传播率，提高对恶意车辆的检测率。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种结合实体信任和社交信任的车辆信任评估方法，包括如下步骤：

步骤一：根据车辆之间的历史交流判断实体信任，判断车辆之间是否具有历史直接通信，获得车辆之间的直接可信任比例；

步骤二：当任何一个车辆P驶入路边单元的通信范围内时，P发送所有与P发生过间接通信或直接通信的邻居车辆Q的信任值IT到路边单元，路边单元通过公式；

其中，CT

步骤三：改时的车辆信任比例值CT的取值范围为0

步骤四：根据每一辆车的兴趣列表相似度或共同的目的地来向车辆推荐在通信范围内的社交关系；

步骤五：在Δt时间内建立过两次或以上社交关系的车辆被定义为老朋友，老朋友可以为彼此的社交行为打分，返回的总社交信任通过如下公式得到

其中，score

作为本发明所述的一种结合实体信任和社交信任的车辆信任评估方法的一种改进，将信用评估用于V2V分区域通信的步骤如下：

在云端监控车辆密度，把车辆均匀的分布到每一个区域内，区域大小满足关系式为

其中，B

以U＝5m为单位长度，对区域的大小进行调整，使每个区域内的不信任车辆的数目占总数的比例满足式

其中，Num(T

作为本发明所述的一种结合实体信任和社交信任的车辆信任评估方法的一种改进，所述步骤一中，包括：

其特征在于：

若车辆M和N具有历史直接通信，则可以通过公式

其中，R

若车辆A与B之间没有历史直接通信，则存在C

其中，

作为本发明所述的一种结合实体信任和社交信任的车辆信任评估方法的一种改进，还包括：

车辆A和B通过所有中间车辆C的间接通信可信任比例IT

其中，C

作为本发明所述的一种结合实体信任和社交信任的车辆信任评估方法的一种改进，所述步骤四中，包括：

在预设时间内结交更多的新朋友被认为更具有社交活动性，车辆的社交活动性计算公式为

其中，N

作为本发明所述的一种结合实体信任和社交信任的车辆信任评估方法的一种改进，所述步骤四中，所述社交信任的评估包括考虑用户兴趣、社交活动性和社交关系。

本发明的有益效果在于，本发明包括对信任分级的目的是激励用户共同维护网络的可靠性和安全性，不同级别的功能可以激发用户对路况通告做出更正确的响应，从而使车辆能够更快，更可靠地获得实际交通信息，在社交车联网中，司机的驾驶情绪很重要，智能交通最终目标是使驾驶员或乘客拥有舒适的旅程，信任激励制度还可以减少干扰信息的传播并提供舒适的环境，V2V传输的区域划分规则基于对车辆位置和信任，以使信任评估模型拥有更好的实用意义。本发明能够提高社交车联网的信息可靠性和安全性，为出行提供更舒适的方式；且本发明结合实体信任和社交信任，降低恶意信息的传播率，提高对恶意车辆的检测率；本发明改进的V2V分区规则，提高平均内容接收率。

附图说明

下面将参考附图来描述本发明示例性实施方式的特征、优点和技术效果。

图1为本发明的社交车联网总架构。

图2为本发明的社交信任评估的三个示例示意图。

图3为本发明在不信任车辆的分布极端情况下的改进分区规则示意图。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下结合附图1～3对本发明作进一步详细说明，但不作为对本发明的限定。

社交车联网的总架构如图1所示，路边单元RSU和车载单元OBU可以互相通信，同时车辆之间也可以建立社交关系。社交车联网是一个非完全信任的环境，网络会受到不信任车辆的攻击而使信息可靠性下降，由此本发明采用结合实体信任和社交信任的综合信任评估方案。

包括实体信任的评估模型，实体信任主要与车辆设备(如OBU，天线，处理单元以及接收和发送单元)的通信能力有关。车辆的通信成功与否不经过人的意愿。它的主要功能是评估车辆正确并立即转发内容的能力。实体信任的评估步骤如下：

步骤1：实体信任根据车辆之间的历史交流来判断的。假设车辆M和N具有历史直接通信，则可以通过公式(1)获得M和N之间的直接可信任比例：

式中，R

步骤2：如果A与B之间没有历史直接通信，则存在C

其中，

步骤3：车辆A和B通过所有中间车辆C的间接通信可信任比例IT

式中，C

步骤4：当任何一个车辆P驶入RSU的通信范围内时，P发送所有与P发生过间接通信或直接通信的邻居车辆Q的信任值IT到RSU,RSU通过式(4)结合每一个P

式中，CT

步骤5：此时的车辆信任比例值CT的取值范围为0

其次，社交信任的评估在社交车联网中也占据主要作用。司机或乘客以人为主导因素的社交信任是判定和维护社交车联网整体可靠性的重要因素。社交信任的评估主要考虑用户兴趣、社交活动性和社交关系这三种社交特性。社交信任的评估步骤如下：

步骤A：每一辆车都存储着自己的兴趣列表和社交关系列表。本发明根据每一辆车的兴趣列表相似度或共同的目的地来向车辆推荐在通信范围内的社交关系。车辆也可以自主选择是否与该车建立社交关系。车辆的邻居列表随时间的高度动态性也决定车辆的每一时刻的社交关系列表。在一段时间内结交更多的新朋友被认为更具有社交活动性。式(5)是车辆的社交活动性计算：

式中，N

步骤B：除此之外，保持长期和定期联系的朋友在社交信任评估中也占据主要角色，在Δt时间内建立过两次或以上社交关系的车辆被定义为老朋友，老朋友可以为彼此的社交行为打分，返回的总社交信任由式(6)得到：

式中，score

综合信任评估是对实体信任和社交信任的加权平均。

T＝μ*ET+θ*ST， (7)

将信任评估方案应用于V2V分区域通信的步骤如下：

步骤a：在云端监控车辆密度，把车辆均匀的分布到每一个区域内。区域大小满足式(8)

式中，B

步骤b：以U＝5m为单位长度，对区域的大小进行调整，使每个区域内的不信任车辆的数目占总数的比例满足式(9)

式中，Num(T

步骤c：当区域内不信任车辆的数目出现极端情况时，网络暂时将信任接近60的不信任车辆视为受信任车辆，准信任车辆可以使用应用程序功能和信任车辆是相同的，此时，对道路进行重新划分，以满足式(8)和(9)的条件，如图3所示。

社交车联网中的信任评估结合实体信任和社交信任，并在得到评估结果后分配一个信任等级，实体信任是对历史通信成功率的评估，它与车辆的设备能力有关；社交信任的评估结合结交新朋友的社会活动性和旧朋友的信任度反馈，车辆从RSU得到自己的信任值，并根据信任等级分配社交车联网中可使用的应用程序功能，从而规范驾驶行为。

社交车联网中的应用程序功能分为以下四点：

(1)信息的接收与转发；

(2)响应其他车辆的宣告；

(3)实时交换信息；

(4)和相同爱好或共同目的地的车辆进行社交活动。

根据信任评估将车辆分为四个信任级别，信任级别的详细信息如下：

A：85≤T≤100车辆可以使用全部四个功能；

B：70≤T<85；车辆只能执行(1)(2)(3)的功能，因为它们存在恶意的社交行为，破坏社交网络的安全性；

C：60≤T<70车辆将收到信任警告，可用功能仅限于(1)(2)来保护其他车辆免受骚扰，此类车辆发布的消息可能不是真实的；

D：T<60；不信任车辆；这表明车辆已经进行多次恶意的社交行为，并多次忽视信任警告，不信任车辆被拉入黑名单，将被社交车联网暂时删除，并且除(1)以外不能执行任何功能。

对信任分级的目的是激励用户共同维护网络的可靠性和安全性，不同级别的功能可以激发用户对路况通告做出更正确的响应，从而使车辆能够更快，更可靠地获得实际交通信息，在社交车联网中，司机的驾驶情绪很重要，智能交通最终目标是使驾驶员或乘客拥有舒适的旅程。信任激励制度还可以减少干扰信息的传播并提供舒适的环境，V2V传输的区域划分规则基于对车辆位置和信任，以使信任评估模型拥有更好的实用意义。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。