车用安全信息通信网络中的虚假信息检测机制研究

In vehicle safety communication network, there is specific restrictive relation between the given type of safety message and the following local safety messages. Considering this fact, based on the classification of safety messages, this research proposes a safety message type oriented false alarm detection method. For each type of safety message, based on the corresponding following local safety messages, the real message features are extracted, and the safety message type oriented real message features vector is derived. Based on the type of the safety message being detected, the received following local safety messages are processed, and the symptom features vector is extracted. Based on the type of the safety message being detected, safety message type oriented false alarm detection algorithm is used to match symptom features vector with real message features vector, to decide the reality of the detected message. At last, on the network simulation platform, the model of vehicle safety communication network and the false alarm detection method are implemented, and the effectiveness of false alarm detection method is verified..This research would provide efficient false alarm detection method for vehicle safety communication network, which is important for vehicles travel safety and the practicality of vehicle safety communication network.

车用安全信息通信网络中，每种安全信息与后续产生的局部安全信息间存在着特定的制约关系，基于此，本项目在对安全信息分类的基础上，提出面向安全信息类型的虚假信息检测方法。针对每种类型的安全信息，基于后续产生的局部信息，提取真实信息特征，建立面向安全信息类型的真实信息特征向量；依据待检测安全信息的类型，对接收到的局部信息进行面向安全信息类型的数据预处理，提取出征兆特征向量；针对每种类型的安全信息，采用面向安全信息类型的虚假信息检测算法，对征兆特征向量和真实特征向量进行模式匹配，判断被检测信息的真实性；最后，在网络仿真平台上实现车用安全信息通信网络模型和虚假信息检测方法，验证面向安全信息类型的虚假信息检测方法的有效性。.本项目研究的突破，能够为车用安全信息通信网络中的虚假信息检测提供有效的理论方法和技术手段，保障车辆行驶安全，促进车用安全信息通信网络的实用化。

车辆安全信息通信网络是一种由车辆作为节点的无线自组织网络，车与车之间传输与交通安全直接相关的信息。在车辆安全信息通信网络中，每个车辆有一个车载单元，该单元发送车辆节点收集到的传感与状态信息，实现安全信息在一定范围内的广播，提前通知相关司机，以利于司机及时根据情况做出适当的反应，避免追尾等事故的发生。真实的安全信息可以防止交通拥塞和交通事故的发生，而虚假的安全信息则会提供虚假或错误的交通信息，甚至可能导致交通事故。目前，车辆安全信息网络中虚假信息的检测方法主要分为两类：第一类方法是以节点为中心的检测方法，通过长期观察车辆节点的行为来判断节点的可信性，进而确定未来该车辆节点所发送信息的可信性，这需要大量路边基站以及后台系统的支持，因此，在分布广泛的车辆安全信息网络中采用这种方法是不现实的；第二类方法是以数据为中心的检测方法，通过分析所收集的信标数据和告警信息来检测其中的虚假信息，除了车载单元，不需要其他设施和设备，因此，这种方法更适合车辆安全信息网络中虚假信息的检测。现有以数据为中心的虚假信息检测方法一般都要收集大量信标数据，通过分析告警信息与信标数据所反映的行为是否一致来判断告警信息的真伪，然而，对大量信标数据的传输和分析会影响虚假信息检测的及时性和有效性。.为了克服现有以数据为中心的虚假信息检测方法中传输和处理数据量过大、检测复杂等问题，首先，我们提出了一种仅传输告警信息的重复广播方法，该方法通过车辆速度来确定告警信息重复广播率，确保告警信息传输的可靠性和检测的及时性；其次，在以上告警信息重复广播方法的基础上，提出了仅分析车辆告警信息的、面向告警信息类型的虚假告警信息检测方法，即，在预先设定车辆安全信息网络中传输的告警信息类型的基础上，该方法针对待检测告警信息，分析本车辆接收到的发送车辆发送的后续告警信息、本车辆发送的后续告警信息、其他相关车辆发送的后续告警信息，分析这些后续告警信息与待检测告警信息的关系，来判断该待检测告警信息的真伪。.与现有以数据为中心的虚假信息检测方法相比，仅要求车辆安全信息网络中传输告警信息，且仅依赖告警信息来检测虚假告警信息，所需数据量小，分析和判定规则简单实用，有效降低了车辆安全信息网络的信息传输负载、降低了车载单元的数据处理负载，加快了虚假信息检测速度，促进了车辆安全信息网络的实用化。