[发明专利]一种面向车联网隐私保护研究的仿真实验平台

摘要

本发明公开了一种面向车联网隐私保护研究的仿真实验平台，该平台包括合成交通数据集、SUMO车辆移动仿真器、车辆通信仿真模块、隐私保护算法模块和交通状态可视化模块。合成交通数据集由真实交通数据、车辆仿真数据和路网结构数据组成，提供道路和车辆信息；SUMO车辆移动仿真器用于模拟微观车辆的移动，包括车辆跟随和变道模型，并为每台车辆设置独立的行驶路线；车辆通信仿真模块用于模拟车辆间收发信标信号和车辆与服务中心交互的通信过程；隐私保护算法模块通过实现典型的隐私保护算法，对车辆ID、位置、速度等敏感信息进行保护；交通状态可视化模块用于显示隐私保护前后的交通状态，进而显示隐私保护对交通的影响。

主权项

1.一种面向车联网隐私保护研究的仿真实验平台，其特征在于：包括合成交通数据集、SUMO车辆移动仿真器、车辆通信仿真模块、隐私保护算法模块和交通状态可视化模块。合成交通数据集由真实交通数据、车辆仿真数据和路网结构数据组成，能够提供需求场景下的交通道路数据和车辆行驶路线，将原格式的数据文件转换为xml格式的文件后，作为SUMO车辆移动仿真器的输入。SUMO车辆移动仿真器用于模拟空间上连续、时间上离散的车辆运动，包括车辆跟随和车道变换模型，将合成交通数据集作为输入，为每台车辆设置独立的行驶路线。车辆通信仿真模块将SUMO车辆移动仿真器仿真过程中的车辆当前行驶位置作为输入，按照每台车辆设置的通信范围，记录每个仿真步长下其他车辆进入通信范围内的时间戳、车辆ID、车辆位置及车道信息，模拟车联网场景中车辆间收发信标信号、车辆向服务中心上报位置的通信过程，并将通信数据导出为xml格式的车辆通信文件。隐私保护算法模块将SUMO车辆移动仿真器导出的车辆通信文件作为输入，从车辆通信文件中筛选出敏感数据，所述敏感数据包括车辆ID、位置、速度信息等，并将敏感数据转化为相应的整数型或浮点型数据，将转化后的敏感数据应用典型的隐私保护算法，并在SUMO‑GUI中显示施加隐私保护算法后的仿真效果，由此实现离线的车辆数据隐私保护；通过调用SUMO车辆移动仿真器中的动态交互插件TraCI，实时读取仿真运行过程中的车辆行驶数据，所述车辆行驶数据包括车辆ID、位置、速度信息等，将车辆行驶数据应用典型的隐私保护算法，并将结果返回给TraCI，由此实现在线的车辆数据隐私保护。交通状态可视化模块根据通信过程中车辆向服务中心上报的位置和速度信息，在可视化地图API中显示施加隐私保护算法模块前后的实时交通状态，从而显示隐私保护对交通的影响。