基于车载中央安全网关的车辆定位优化管理方法与流程

本发明涉及车载设备安全，具体涉及基于车载中央安全网关的车辆定位优化管理方法。

背景技术：

1、车载安全网关的原理是将车辆内部的各种系统连接到一个中央控制器上，通过这个中央控制器对各种系统进行安全防护。同时，车载安全网关还能够对车辆进行实时监控，一旦发现异常情况，就会立即发出警报并采取相应的措施。此外，车载安全网关还能够对车辆的数据进行加密防止黑客攻击和信息泄露；

2、现有的一种基于车载中央安全网关的车辆定位优化管理方法是针对运输车组内的所有运输车辆，基于运输车组内的每一个运输车辆进行定位，为了保证每个运输车组的定位信息的安全，每个运输车组内都搭载有车载中央安全网关，来保证运输车辆内的信息的安全，而为了使运输监控平台实时掌握其位置信息，每辆运输车辆都会和运输监控平台建立通信链路，这样的方式，由于运输车组内的所有运输车辆都是跟车行驶的，因此无需每辆运输车辆都对运输监控平台进行通信，这将会导致运输监控平台的连接资源过多被占用，且运输车辆内部运输数据的存储和获取都由车载中央安全网关进行安全防护，然后针对运输车辆和运输监控平台的安全仍然采用单一密钥行驶进行加密传输，这样将导致运输车辆的不安全；

3、为了解决上述问题，本发明提出了一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于车载中央安全网关的车辆定位优化管理方法，目的是为了解决现有技术中由于运输车组内的所有运输车辆都是跟车行驶的，因此无需每辆运输车辆都对运输监控平台进行通信，这将会导致运输监控平台的连接资源过多被占用，且运输车辆内部运输数据的存储和获取都由车载中央安全网关进行安全防护，然后针对运输车辆和运输监控平台的安全仍然采用单一密钥行驶进行加密传输，这样将导致运输车辆的不安全的问题；

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、基于车载中央安全网关的车辆定位优化管理方法，包括如下步骤：

4、步骤一：预备采集模块对当前待出发运输车组内所有运输车辆的驾驶人员的身份信息数据进行采集，所述驾驶人员的身份信息数据包括驾驶人员的姓名、身份证号码和驾驶评定值，所述运输车组内的运输车辆搭载有车载中央安全网关；

5、步骤二：通信模块，对当前待出发运输车组构建网络拓扑，建立网络连接，所述通信模块包括拓扑生成单元和网络连接单元，所述拓扑生成单元按照一定的布局生成规则对当前待出发运输车组网络拓扑进行布局生成当前待出发运输车组的网络拓扑数据，所述当前待出发运输车组的网络拓扑数据中包括当前待出发运输车组内所有被标定为预备拓扑主节点、预备拓扑辅节点和拓扑主节点运输车辆的拓扑节点值；

6、步骤三：所述网络连接单元将当前待出发运输车组的网络拓扑数据中被标定为拓扑主节点运输车辆作为组内终端，将其余所有运输车辆作为组内子端，由组内终端主动发出链接请求和所有组内子端建立网络链接；

7、步骤四：运输采集模块，对行驶过程中的运输车组内所有运输车辆的运动信息数据进行采集，所述运输车辆的运动信息数据包括运输车辆的车牌、实时经纬度和实时速度；

8、步骤五：组外防护模块，对传输到运输监控平台的运输车组内所有运输车辆的运动信息数据进行组外防护，所述组外防护模块基于该运输车组前一时刻所有运输车辆的运动信息数据按照一定的组外防护生成规则生成当前时刻该运输车组内所有车辆的组外密文序列并将其传输到运输监控平台；

9、步骤六：所述运输监控平台，对行驶过程中运输车组内所有运输车辆的组外密文序列进行解密获取行驶过程中运输车组内所有运输车辆的运动信息数据对其进行存储，并将其映射到监控屏幕上供给运输监控平台的工作人员进行查看；

10、步骤七：数据分析模块，周期性对运输监控平台中存储的所有运输车组内驾驶运输车辆的驾驶人员进行分析获取该周期内所有驾驶人员的驾驶评定值。

11、进一步的，所述拓扑生成单元布局生成当前待出发运输车组网络拓扑数据的具体布局生成规则如下：

12、s11：获取当前待出发运输车组的身份信息数据中携带的所有驾驶人员的驾驶评定值，并按照驾驶评定值从大到小的顺序依次标记为h1、h2、…、hh，h≥1；

13、s12：按照一定的计算获取规则计算获取当前待出发运输车组的身份信息数据中携带的驾驶人员的驾驶评定值h1、h2、…、hh的拓扑节点值j1、j2、…、jh：

14、s121：计算获取当前待出发运输车组的身份信息数据中携带的驾驶人员的驾驶评定值h1和h2、h2和h3、…、hh-1和hh的差值i1、i2、…、ih-1并利用加和求平均公式计算获取差值的均值，标记为i；

15、s122：利用公式计算获取当前待出发运输车组的身份信息数据中携带的驾驶人员的驾驶评定值h1对应的拓扑节点值j1；

16、s123：按照s121和s122计算获取当前待出发运输车组的身份信息数据中携带的所有驾驶人员的驾驶评定值h1、h2、…、hh-1对应的拓扑节点值j1、j2、…、jh-1；

17、利用公式计算获取当前待出发运输车组的身份信息数据中携带的驾驶人员的驾驶评定值hh的拓扑节点值jh；

18、s13：将拓扑节点值j1和p5进行大小比较，若j1>p5则将j1对应的驾驶人员驾驶的运输车辆，标定为预备拓扑主节点，反之，则将其标定为预备拓扑辅节点，所述p5为预设拓扑节点判定值；

19、s14：按照s13依次将拓扑节点值j1、j2、…、jh和p5进行大小比较，对当前待出发运输车组内所有运输车辆进行预备拓扑主节点和预备拓扑辅节点标定；

20、s15：将当前待出发运输车组内运输车辆拓扑节点值最大的运输车辆重新标定为拓扑主节点，所述拓扑生成单元依据当前待出发运输车组内所有被标定为预备拓扑主节点、预备拓扑辅节点和拓扑主节点的运输车辆生成当前待出发运输车组的网络拓扑数据。

21、进一步的，所述运输车辆的经度和纬度显示形式是以度、分、秒形式进行显示。

22、进一步的，所述组外防护模块基于该运输车组前一时刻所有运输车辆的运动信息数据按照一定的组外防护生成规则生成当前时刻该运输车组内所有车辆的组外密文序列的具体组外防护生成规则如下：

23、s21：将行驶过程中运输车组内所有运输车辆依据其对应拓扑节点值从大到小的顺序依次将行驶过程中运输车组内所有运输车辆标记为k1、k2、…、kk，k≥1，所述k1为前一时刻被作为通信终端的运输车辆；

24、s22：获取前一时刻运输车辆k1的经度和纬度，并分别对其进行十进制转换，将前一时刻运输车辆k1经过十进制转化后的经度，标定为运输车辆k1的经度单元标记为x1，将前一时刻运输车辆k1经过十进制转化后的纬度标定为运输车辆k1的纬度单元，标记为y1；

25、s23：按照s21到s22计算获取运输车辆k1、k2、…、kk的经度单元x1、x2、…、xk和纬度单元y1、y2、…、yk；

26、s23：建立平面直角坐标系，将运输车辆k1、k2、…、kk的经度单元x1、x2、…、xk和纬度单元y1、y2、…、yk映射到该平面直角坐标系中，则运输车辆k1、k2、…、kk在该平面直角坐标系的映射位置可表示为运输车辆k1(x1，y1)、k2(x2，y2)、…、kk(xk，yk)；

27、s24：利用计算公式

28、计算获取运输车辆k1和任意两辆运输车辆构成夹角的余弦值，进而可得运输车辆k1和任意两辆运输车辆构成的夹角的度数l1、l2、…、，并利用加和求平均公式计算获取其均值，将其均值重新标定为当前时刻运输车辆k1的密度方位角，标记为m1，所述λ1、λ2指代运输车组内除运输车辆k1之外的任意两辆运输车辆，2≤λ1≤k、2≤λ2≤k；

29、s25：按照s24计算获取当前时刻运输车辆k1、k2、…、kk的密度方位角并对其进行聚合生成当前时刻运输车组的加密序列；

30、所述组外防护模块依据当前时刻运输车组的加密序列采用对称加密算法对当前时刻采集到的行驶过程中运输车组内所有运输车辆的运动信息数据进行加密生成当前时刻运输车组的组外密文序列。

31、进一步的，运输车组行驶过程中，所述网络连接单元监测到被标定为拓扑主节点的运输车辆网络出现故障后依据所有被标定为预备拓扑主节点的运输车辆对应的拓扑节点值，从大到小，选定拓扑节点值最大的运输车辆作为通信终端，将之前作为运输车组通信终端的运输车辆作为通信子端，由通信终端重新和各个通信子端建立通信链接。

32、进一步的，所述网络出现故障具体指代运输车辆的网络遭受到网络ddos攻击或使用者的错误操作导致网络不稳定。

33、本发明的有益效果：

34、（1）本发明通过预备采集模块对当前待出发运输车组内所有运输车辆的驾驶人员的身份信息数据进行采集，通信模块基于当前待出发运输车组内运输车辆驾驶人员构建运输车组内的网络拓扑，由一个运输车辆统一向运输监控平台发送数据，优化了多个运输车辆运输过程中的网络，避免了多个运输车辆同时对运输监控平台进行运输，造成过多的通信链路，导致数据传输不安全情况的发生，且节约了运输监控平台的连接资源，网络连接单元对行驶过程中运输车组的网络拓扑进行再构建，避免运输车辆受到ddos和运输人员错误操作导致运行车组内网络出现故障导致无法传输信息数据的情况发生；

35、（2）本发明通过设置运输采集模块，对运输车组内所有运输车辆的运动信息数据进行采集，组外防护模块，基于上一时刻运输车组内所有运输车辆的运动信息数据生成当前时刻所有车辆的运动信息数据的组外密文序列，一方面避免了单一使用同一密钥，密钥如果泄露将导致运输车组内所有运输车辆的运动信息数据被窃取，另一方面加强加密过程和传输数据的联系，保证用以加密的组外密文序列多变，省略了采用单一密钥当密钥被泄露传输新密钥的过程，保证了运输车组内运输车辆的安全。