[发明专利]一种基于量子通讯的车路云协同控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于量子通讯的车路云协同控制系统及方法，其中，车路云协同控制系统包括云服务平台、量子密钥生成网络、含有车端量子加解密模块的车载终端以及含有路端量子加解密模块的路侧边缘设备；云服务平台包括量子密钥管理模块、云端量子加解密模块、设备管理模块、车辆轨迹预测模块、云端通讯模块、云服务平台数据库以及量子密钥生成网络；路侧边缘设备包括路端量子加解密模块、信息采集模块、边缘计算模块以及路端通讯模块。本发明将量子加密技术应用到了车路云协同控制系统中，通过合理的运行机制，保障该系统交互通讯的保密性，同时节省系统的运行计算时间，为后续协同驾驶的精准控制提供了良好的基础。

技术领域

本发明涉及智能驾驶技术领域，具体为一种基于量子通讯的车路云协同控制系统及方法。

背景技术

随着科技的进步，自动驾驶汽车发展迅速。自动驾驶汽车依靠人工智能、视觉计算、雷达、监控装置和全球定位系统协同合作，让电脑可以在没有任何人类主动的操作下，自动安全地操作机动车辆。由于大部分自动驾驶汽车都需要接入互联网，汽车引擎、变速箱、刹车、气囊、娱乐系统、故障诊断系统等均需要与网络连接，在提高了舒适性和娱乐性的同时也带来了互联网的安全问题。

常见的传统量子加密方式是采用的光纤信道来进行量子密钥传输，无法使用在车端与云端的无线通讯加密上，也没有办法在车路协同这种短距离通讯且需要不断切换场景的场合下进行有效应用。目前的车路协同通讯，缺乏足够的保密性，其车端与路端之间的通讯内容容易被截取并破解，黑客可以根据破解信息伪造信息发送给车端，对车路云系统的信息安全性造成严重的威胁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于量子通讯的车路云协同控制系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于量子通讯的车路云协同控制系统，包括云服务平台、量子密钥生成网络、含有车端量子加解密模块的车载终端以及含有路端量子加解密模块的路侧边缘设备；

所述的云服务平台包括量子密钥管理模块、云端量子加解密模块、设备管理模块、车辆轨迹预测模块、云端通讯模块、云服务平台数据库以及量子密钥生成网络；

量子密钥管理模块通过光纤信道与量子密钥生成网络相连，直接获取量子密钥生成网络生成的量子密钥，并进行量子密钥的更新管理、充注管理以及分发管理；

云端量子加解密模块内部含有加解密算法，通过加解密算法进行信息的加解密；

设备管理模块用于管理车载终端与路侧边缘设备，对其进行认证管理和授权管理，管理系统基本信息；

车辆轨迹预测模块用来预测车辆未来的行驶轨迹；

云端通讯模块用来分别与车载终端、路侧边缘设备进行量子加密网络通讯；

云服务平台数据库用于预先存储允许获得授权的设备端的认证信息，设备端包括车载终端和路侧边缘设备，云服务平台数据库还用于更新存储备份的固定量子密钥，还用于存储密钥更新策略参数及其生成的密钥更新策略ID；

所述的量子密钥生成网络包括量子密钥分发终端、量子密钥分发网以及交换密码机；

量子密钥分发终端用于量子真随机数生成，发送和/或接收光量子信号，生成量子密钥，并进行误码率判别；

量子密钥分发网用于量子密钥分发终端之间的光量子信号的传递以及传统通讯信息的传递；

交换密码机用于将生成的量子密钥传输给云服务平台的量子密钥管理模块；

所述的车载终端包括车端量子加解密模块、CAN通讯模块以及车载通讯模块；