一种特种车辆协助通行系统及方法与流程

1.本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种特种车辆协助通行系统及方法。


背景技术：

2.特种车辆指担负特种勤务并悬挂特种车辆号牌、安装使用警报器和标志灯具的车辆。特种车辆一般都有特殊标志或具有特种车型，如救护车、消防车、警车、工程救险车、军事监理车等。特种车辆在执行特种任务的时候，具备道路优先权，道路运行主体应当给予特种车辆优先通行权利。
3.随着越来越多的特种车辆运行上路，为保障特种车辆在有限的道路资源上高效运行，首先需要甄别特种车辆，以及甄别特种车辆是否在执行特种任务。已有方案中，主要通过特种车辆号牌和颜色来对特种车辆进行甄别和管控，发明人在实现本发明的过程中发现，这很容易造成套牌特种车辆或者未执行特种任务的特种车辆获得道路优先权，从而造成道路资源的浪费。
4.因此，如何准确甄别出执行特种任务的特种车辆，进而保障执行特种任务的特种车辆优先通行是目前亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明实施例旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
6.为此，本发明实施例公开一种特种车辆协助通行系统及方法。
7.在第一方面中，本发明实施例提供一种特种车辆协助通行系统，包括：特种车辆所属机构、特种车辆的应用注册机构ara、特种车辆的应用证书机构aca和特种车辆管理平台；所述特种车辆所属机构用于生成包含车辆信息的特种车辆数字身份注册请求并发送给ara，还用于生成特种任务请求并发送给所述特种车辆管理平台；其中，所述车辆信息包括：特种车辆唯一标识和特种车辆公钥，所述特种任务请求包括：通行时间、通行起止位置和目标特种车辆唯一标识；所述ara用于接收所述特种车辆所属机构发送的所述特种车辆数字身份注册请求，基于所述车辆信息为所述特种车辆数字身份注册请求对应的特种车辆注册数字身份，并向所述aca发送包含所述数字身份的数字身份签名请求；其中，所述数字身份包括：所述特种车辆唯一标识和所述特种车辆公钥；所述aca用于接收所述ara发送的所述数字身份签名请求，基于所述数字身份得到车辆数字证书，将所述车辆数字证书发送给所述特种车辆管理平台；所述特种车辆管理平台用于接收所述ara或所述特种车辆所属机构发送的所述车辆信息，接收所述aca发送的所述车辆数字证书，还用于接收所述特种车辆所属机构发送的所述特种任务请求，若所述特种车辆管理平台中存在与所述特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息，生成特种通行信息并在所述通行时间对应的目标时间段内周期性广播给v2x系统中的目标路侧协助通行设备，以使得所述目标路侧协助通行设备基于所述特种通行信息响应与所述目标特种车辆唯一标识对应的特种车辆；其中，所述特种通行信息包括：所述目标特种车辆唯一标识；所述目标路侧协助通行设备根据所述通行
起止位置确定。
8.在第一方面的一具体实施例中，所述aca还用于接收所述目标路侧协助通行设备发送的所述目标特种车辆唯一标识，基于所述目标特种车辆唯一标识验证与所述特种任务请求中对应的车辆数字证书的有效性，将验证结果反馈给所述目标路侧协助通行设备，以使所述目标路侧协助通行设备在所述验证结果有效时响应与所述目标特种车辆唯一标识验证对应的特种车辆。
9.在第一方面的一具体实施例中，所述特种车辆所属机构配置有用于验证所述特种车辆所属机构身份的机构数字证书、所述ara配置有用于验证所述ara身份的注册数字证书，所述aca配置有用于验证所述aca身份的认证数字证书，所述特种车辆所属机构、所述ara和所述aca之间的通信基于通信双方的数字证书对通信信息进行签名。
10.在第一方面的一具体实施例中，所述机构数字证书由所述aca签发，所述注册数字证书由所述aca签发，所述认证数字证书为所述aca自签发。
11.在第一方面的一具体实施例中，所述车辆信息还包括：特种车辆所属单位、特种车辆号牌和特种车辆类别。
12.在第一方面的一具体实施例中，所述特种车辆管理平台还用于基于所述通行时间和/或所述通行起止位置判断所述特种任务请求对应的特种任务的可行性，若所述特种任务请求对应的特种任务可行，则判断所述特种车辆管理平台中是否存在与所述特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息。
13.在第一方面的一具体实施例中，所述特种车辆管理平台还用于存在与所述特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息，则基于所述通行时间和/或所述通行起止位置判断所述特种任务请求对应的特种任务的可行性，若所述特种任务请求对应的特种任务可行，则生成所述特种通行信息。
14.在第一方面的一具体实施例中，所述特种车辆管理平台还用于将所述通行时间和所述第一时间阈值的差值作为所述目标时间段的起始时间。
15.在第一方面的一具体实施例中，所述特种车辆管理平台还用于将所述通行时间、第二时间阈值、预估通行时间之和作为所述目标时间段的结束时间。
16.在第一方面的一具体实施例中，所述特种车辆管理平台还用于接收所述目标路侧协助通行设备转发的特种通行请求，利用与所述特种通行请求对应的车辆数字证书对所述特种通行请求进行验签。
17.在第一方面的一具体实施例中，所述车辆信息还包括：特种车辆外部特征信息，所述特种通行信息还包括：与所述目标特种车辆唯一标识对应的特种车辆外部特征信息。
18.在第二方面中，本发明实施例还公开一种特种车辆协助通行方法，应用于特种车辆管理平台，所述方法包括：接收特种车辆的应用注册机构ara或特种车辆所属机构发送的车辆信息；其中，所述车辆信息包括：特种车辆唯一标识和特种车辆公钥；接收特种车辆的应用证书机构aca发送的车辆数字证书；其中，所述车辆数字证书的证书内容包括：所述特种车辆唯一标识和所述特种车辆公钥；接收特种车辆所属机构发送的特种任务请求；其中，所述特种任务请求包括：通行时间、通行起止位置和目标特种车辆唯一标识；若所述特种车辆管理平台中存在与所述特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息，生成特种通行信息并在所述通行时间对应的目标时间段内周期性广播给v2x系统中的目标路侧协助通行
设备，以使得所述目标路侧协助通行设备基于所述特种通行信息响应与所述目标特种车辆唯一标识对应的特种车辆；其中，所述特种通行信息包括：所述目标特种车辆唯一标识；所述目标路侧协助通行设备根据所述通行起止位置确定。
19.本发明实施例的有益效果：本发明实施例提供的一种特种车辆协助通行系统及方法，系统包括：特种车辆所属机构、特种车辆的应用注册机构ara、特种车辆的应用证书机构aca和特种车辆管理平台。特种车辆管理平台获取特种车辆的车辆信息以及aca为特种车辆签发的车辆数字证书，并在接收到特种车辆所属机构发送的特种任务请求且特种车辆管理平台中存在与特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息时，生成特种通行信息广播给v2x系统中的目标路侧协助通行设备，以使得目标路侧协助通行设备基于特种通行信息响应与目标特种车辆唯一标识验证对应的特种车辆。实现了目标路侧协助通行设备对执行特种任务的特种车辆的准确甄别，进而保障执行特种任务的特种车辆优先通行。
附图说明
20.图1为本发明实施例提供的一种特种车辆协助通行系统的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种特种车辆协助通行方法的流程示意图。
具体实施方式
21.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明实施例的技术构思，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.为方便理解，首先对本发明实施例提供的特种车辆协助通行系统中的各交互方进行说明：特种车辆所属机构为拥有特种车辆所有权的机构或部门，如医院、公安部门、消防部门等。更具体的，特种车辆所属机构为这些机构或部门的用于特种任务发布和特种车辆注册的信息平台。特种任务也即特种车辆所属机构派发的、由特种车辆执行的任务。
23.特种车辆的应用注册机构（application registration authority，简称ara）为提供特种车辆的信息录入和审核等服务的平台。在实际应用中，ara可以为特种车辆的监管部门的信息平台，如可以为安监局的信息平台。
24.特种车辆的应用证书机构（application certificate authority，简称aca）为证书生成和签发机构，同时可支持车辆数字证书的认证服务。其中，具体的数字证书机制可参见已有技术，这里不再赘述。
25.特种车辆管理平台用于管理特种车辆的车辆数字证书，以及受理特种车辆所属机构发布的特种任务。实际应用中，特种车辆管理平台与v2x（vehicle to everything）系统中的路侧协助通行设备通信连接，以向v2x系统中的路侧协助通行设备发送特种通行信息，进而使得路侧协助通行设备协助执行特种任务的特种车辆通行。其中，路侧协助通行设备为位于路端的用于直接与特种车辆交互并协助通行的设备，可以包括：路侧单元（road side unit，简称rsu）、边缘计算单元（edge computing unit，简称ecu）等中的一种或多种。
需要另外说明的是，特种车辆管理平台可以是v2x系统的组成部分，也可以独立于v2x系统的信息平台。
26.显而易见的是，本发明实施例的实施需要v2x系统的协同。关于v2x系统系统如何实现车与车、车与周围事物之间的数据通信，以及v2x系统如何协助智能网联车辆通行等可参见已有技术，此处不再赘述。
27.进一步地，在一些具体实施方式中，特种车辆所属机构、ara、aca和特种车辆管理平台在硬件表现形式上可以为个人计算机、服务器等计算机设备，这些计算机设备具有计算能力、存储记忆功能和通信功能。
28.下面对本发明实施例的技术构思进行说明：首先，本发明实施例提出为特种车辆申请和签发车辆数字证书，通过车辆数字证书的机制识别特种车辆。同时，本发明实施例中特种车辆管理平台在同时满足接收到特种车辆所属机构发送的特种任务请求，且特种车辆管理平台中存在与所述特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息这两个条件时，才会向v2x系统发送特种通行信息，后续v2x系统中的目标路侧协助通行设备基于特种通行信息响应对应的特种车辆。也就是说，通过特种车辆所属机构和特种车辆管理平台的介入，保证目标路侧协助通行设备只对执行特种任务的特种车辆进行协助通行。利用本发明实施例的技术方案，可对执行特种任务的特种车辆进行准确甄别，避免了套牌特种车辆或者未执行特种任务的特种车辆获得道路优先权，从而造成道路资源的浪费。
29.在解释过本发明实施例的各交互方和技术构思之后，下面结合附图对特种车辆协助通行系统进行更为详尽的说明：参见图1所示，为本发明实施例提供的一种特种车辆协助通行系统的结构示意图。该特种车辆协助通行系统包括：特种车辆所属机构11、ara12、aca13和特种车辆管理平台14。
30.其中，特种车辆所属机构11用于生成包含车辆信息的特种车辆数字身份注册请求并发送给ara12。
31.具体地，车辆信息至少应包括特种车辆唯一标识和特种车辆公钥。其中，在实际应用中，特种车辆唯一标识可以为车架号、发动机号等与特种车辆构成唯一对应关系的标识或符号；特种车辆公钥可以为特种车辆生成的非对称密钥中的公钥，也可以为基于身份的签名机制中的身份信息。在一些实施方式中，车辆信息还可以包括特种车辆外部特征信息。特种车辆外部特征信息用于表征能够被人眼或各种传感器识别的特种车辆的外部特征，如颜色、外形等特征；在一些实施方式中，特种车辆外部特种信息还可以包括：特种车辆号牌。
32.在其他的一些实施方式中，车辆信息还可以包括特种车辆所属单位、特种车辆号牌和特种车辆类别。实际应用中，特种车辆所属单位和特种车辆号牌可用于特种车辆的管理、信息跟踪等；根据特种车辆类别的不同，路侧协助通行设备可进行不同的协同通行，或者路侧协助通行设备基于特种车辆类型为不同的特种车辆分配优先级。
33.此外，特种车辆数字身份注册请求除包括车辆信息之外，还可以包含特种车辆所属机构的签名信息，该签名信息可为公私钥机制下的签名，后续ara12可用该签名信息验证特种车辆数字身份注册请求的来源。可以理解的是，如能够保证特种车辆所属机构11与ara12之间通信的可靠性，特种车辆数字身份注册请求也可以不包含特种车辆所属机构的签名信息。
34.进一步地，特种车辆所属机构11还用于生成特种任务请求并发送给特种车辆管理平台14。
35.具体地，特种任务请求可以包括：通行时间、通行起止位置和目标特种车辆唯一标识。其中，通行时间可以理解为特种车辆任务请求对应的特种车辆开始执行特种任务的理想时间；通行起止位置为特种车辆任务请求对应的位置起点和位置终点；目标特种车辆唯一标识为特种车辆任务请求对应的特种车辆的特种车辆唯一标识。在一些实施方式中，特种任务请求还可以其他信息，如为保证特种任务的可追溯性，还可以包括特种任务唯一标识。显而易见的，特种任务唯一标识指代一特定的特种任务。在一些实施方式中，特种任务请求还可以包括特种任务的优先级，路侧协助通行设备可根据特种任务的优先级协助不同的特种车辆进行通行，进而保障执行优先级高的特种任务的特种车辆优先通行。
36.ara12用于接收特种车辆所属机构11发送的特种车辆数字身份注册请求，基于车辆信息为特种车辆数字身份注册请求对应的特种车辆注册数字身份，并向aca13发送包含数字身份的数字身份签名请求。
37.具体地，ara12对接收到的特种车辆数字身份注册请求进行解析，得到车辆信息。将车辆信息中部分或全部信息加入到特种车辆数字身份注册请求对应的特种车辆的数字身份中，通常地，该数字身份可以包括：特种车辆唯一标识和特种车辆公钥。在一些实施方式中，数字身份中还可以包括：特种车辆外部特征信息、特种车辆号牌、ara12的身份标识等信息中的一种或多种。
38.进一步地，在一些实施方式中，数字身份签名请求中除包含为特种车辆注册的数字身份之外，还可以包含ara12的签名信息，该签名信息可为公私钥机制下的签名，用于验证数字身份签名请求的来源。
39.更进一步地，aca13用于接收ara12发送的数字身份签名请求，基于数字身份得到车辆数字证书，将车辆数字证书发送给特种车辆管理平台14。
40.具体地，aca13对接收到的数字身份签名请求进行解析，得到数字身份。在数字身份中添加aca13的身份标识等信息，得到车辆数字证书的证书内容。在此基础上，aca13利用其私钥对证书内容进行签名得到车辆数字证书。在实际应用中，aca13可直接将车辆数字证书发送给特种车辆管理平台14，也可以将车辆数字证书ara12，由ara12转发给特种车辆管理平台14。
41.进一步地，特种车辆管理平台14用于接收ara12或特种车辆所属机构11发送的车辆信息，接收aca13发送的车辆数字证书，还用于接收特种车辆所属机构11发送的特种任务请求，若特种车辆管理平台14中存在与特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息，生成特种通行信息并在通行时间对应的目标时间段内周期性广播给v2x系统中的目标路侧协助通行设备。
42.其中，特种通行信息包括：目标特种车辆唯一标识；目标路侧协助通行设备根据通行起止位置确定。在一些实施方式中，特种通行信息还可以包括与目标特种车辆唯一标识对应的特种车辆外部特征信息。
43.具体地，在一些实施方式中，特种车辆管理平台14中的车辆信息来源于ara12，在另一些实施方式中，特种车辆管理平台中的车辆信息来源于特种车辆所属机构11。为方便集中管理以及增加车辆信息的可靠性，通常采用从ara12获取车辆信息。
44.以车辆信息和特种通行信息中均包括特种车辆外部特征信息为例进行进一步地说明，由于特种任务请求中含有目标特种车辆唯一标识，而车辆信息和车辆数字证书中均含有特种车辆唯一标识。因此，特种车辆管理平台14可通过目标特种车辆唯一标识查询特种车辆管理平台14是否存在与特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息。若存在，则表示已为特种任务请求中对应的特种车辆申请过车辆数字证书，进而获取相应车辆信息中的特种车辆外部特征信息，根据获取的特种车辆外部特征信息和目标特种车辆唯一标识生成特种通行信息。
45.另外，特种车辆管理平台14根据通行时间确定目标时间段，根据通行起止位置确定目标路侧协助通行设备。这里对特种车辆管理平台14确定目标时间段和目标路侧协助通行设备的方式进行举例说明：一方面，考虑到特种车辆的实际上路时间并不能保证准确，且目标路侧协助通行设备在特种车辆上路时就应该进行协同，为此，在一些实施方式中，特种车辆管理平台14将通行时间和第一时间阈值的差值作为目标时间段的起始时间。其中，第一时间阈值根据标定或经验获取。通过该具体实施方式，为目标时间段的起始时间设计一定的裕量，保证特种车辆上路时目标路侧协助通行设备能够及时进行协同。
46.另一方面，考虑到由于拥堵等不可控因素，特种车辆到达位置终点的时间也不能完全确定，且理论上说只要特种车辆没有完成相应的特种任务目标路侧协助通行设备均需要进行协助通行，为此，在一些实施方式中，特种车辆管理平台14将通行时间、第二时间阈值、预估通行时间之和作为目标时间段的结束时间。其中，第二时间阈值根据标定或经验获取，第一时间阈值和第二时间阈值可以相等也可以不相等，考虑到通常情况下特种车辆执行特种任务时的结束时间具有更多的不可控性，第二时间阈值可设置为大于第一时间阈值。预估通行时间可以是特种车辆管理平台14基于通行起止位置为特种车辆规划的或者通过第三方地图平台获取的通行路线所需的最大通行时间。通过该具体实施方式，为目标时间段的结束时间设计一定的裕量，保证特种车辆在全程能够得到目标路侧协助通行设备的协同。
47.可以理解的是，若通过其他方式（如随着技术的发展，所有的车辆统一调度和控制）能够保证特种车辆的实际上路时间和任务结束时间，在其他的实施方式中，也可以将通行时间作为目标时间段的起始时间，将通行时间、预估通行时间之和作为目标时间段的结束时间。
48.目标路侧协助通行设备为v2x系统中位于特种车辆通行路线上的路侧协助通行设备。实际应用中，v2x系统在部署时，会记录路侧协助通行设备的物理位置信息、编号信息、逻辑位置信息等用于确定路侧协助通行设备物理位置、通信链路的信息，由此可确定出位于特种车辆通行路线上的路侧协助通行设备。
49.特种车辆管理平台14将特种通行信息发布给v2x系统中的目标路侧协助通行设备后，目标路侧协助通行设备基于特种通行信息响应与目标特种车辆唯一标识对应的特种车辆。具体地，在目标路侧协助通行设备接收到特种车辆发送的特种通行请求后，目标路侧协助通行设备根据特种通行请求中的特种车辆唯一标识和特种车辆外部特征信息查找是否接收到过含有同样的特种车辆唯一标识和特种车辆外部特征信息的特种通行信息，若是，则响应特种车辆发送的特种通行请求，协同特种车辆完成特种任务。其中，特种车辆管理平
台14发布特种通行信息的周期可根据实际需求确定，如可根据特种通行信息在路侧协助通行设备中的一次保留时长确定，具体需保证路侧协助通行设备中一直能够基于特种通行信息协助对应的特种车辆通行。
50.需要说明的是，在一些实施方式中，特种通行请求中可以包括特种车辆唯一标识，但不包括特种车辆外部特征信息。此时，查找到与特种通行请求含有相同特种车辆唯一标识的特种通行信息后，可由路侧感知设备获取相应的特种车辆外部特征，将获取的特种车辆外部特征与特种通行信息中的特种车辆外部特征信息进行对比，对比通过则协同特种车辆完成特种任务。
51.进一步地，路侧协助通行设备如何协助特种车辆进行协同通行不涉及本发明实施例的技术构思，具体的协同策略可以为绿波、提前清障等已有技术或者未来技术的方案，此处不再赘述。此外，若目标路侧协助通行设备根据特种通行请求中的特种车辆唯一标识和特种车辆外部特征信息未查找到含有同样的特种车辆唯一标识和特种车辆外部特征信息的特种通行信息，则表明特种通行请求对应的特种车辆未执行特种任务。可选地，此时目标路侧协助通行设备可将该未执行特种任务的特种车辆发送的特种通行请求发送给特种车辆管理平台，用于特种车辆的管控和追踪。
52.需要说明的是，特种车辆管理平台中存储或存在的车辆数字证书和车辆信息为通过本发明实施例的车辆数字证书申请机制申请过数字证书的特种车辆的车辆数字证书和车辆信息。而特种任务请求针对的是某一具体的特种车辆。
53.由于本发明实施例生成特种通行信息的前提是：特种车辆管理平台14接收到特种车辆所属机构11发送的特种任务请求，且特种车辆管理平台14中存在与特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息。因此，能够保证特种车辆管理平台14只要向v2x系统中的目标路侧协助通行设备发送特种通行信息，即已确定特种车辆所属机构11已经为特种任务请求对应的特种车辆下发过特种任务，且该特种车辆已经申请过车辆数字证书，车辆数字证书和特种通行信息又均含有特种车辆唯一标识，后续目标路侧协助通行设备只要接收到含有相同特种车辆唯一标识的特种通行请求，即可确定特种通行请求对应的特种车辆为执行特种任务的特种车辆。
54.需要补充说明的是，前文中实际采用的是车辆数字证书+特种车辆外部特征信息的机制识别特种车辆，但本发明实施例并不限于此。在其他的一些实施例中，车辆信息和特种通行信息中也可以不包括特种车辆外部特征信息，此时采用车辆数字证书的机制识别特种车辆。
55.本发明实施例提供的一种特种车辆协助通行系统，包括：特种车辆所属机构、特种车辆的应用注册机构ara、特种车辆的应用证书机构aca和特种车辆管理平台。特种车辆管理平台获取特种车辆的车辆信息以及aca为特种车辆签发的车辆数字证书，并在接收到特种车辆所属机构发送的特种任务请求且特种车辆管理平台中存在与特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息时，生成特种通行信息广播给v2x系统中的目标路侧协助通行设备，以使得目标路侧协助通行设备基于特种通行信息响应与目标特种车辆唯一标识验证对应的特种车辆，实现了目标路侧协助通行设备对执行特种任务的特种车辆的准确甄别，进而保障执行特种任务的特种车辆优先通行。
56.进一步地，在实际应用中，aca中的数字证书更新时（如新加、撤销等），通常会定期
向相关方发送更新信息，这就可能导致相关方的证书已被撤销，但相关方尚未获取撤销信息。具体到本发明实施例，一种可能的情形是，虽然特种车辆管理平台14中存在与特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息，且下发了特种通行信息，但真实情况是相应的车辆数字证书已被撤销。为此，在本发明实施例的一些实施方式中，目标路侧协助通行设备还会将特种通行信息中的目标特种车辆唯一标识发送给aca13再次确认一下相应车辆数字证书的有效性，此种情形下，aca还用于接收目标路侧协助通行设备发送的目标特种车辆唯一标识，基于目标特种车辆唯一标识验证与特种任务请求中对应的车辆数字证书的有效性，将验证结果反馈给目标路侧协助通行设备，以使目标路侧协助通行设备在验证结果有效时响应与目标特种车辆唯一标识验证对应的特种车辆。更为具体地，aca可以确定目标特种车辆唯一标识对应的车辆数字证书的有效性，将验证结果反馈给目标路侧协助通行设备。
57.进一步地，为保证特种车辆所属机构11、ara12、aca13和特种车辆管理平台14能够确定信息的来源和信息发送方的身份合法性，以及确定信息的准确性和完整性，在一些实施方式中，特种车辆所属机构11配置有用于验证特种车辆所属机构11身份的机构数字证书、ara12配置有用于验证ara12身份的注册数字证书，aca13配置有用于验证aca13身份的认证数字证书，特种车辆所属机构11、ara12和aca13之间的通信基于通信双方的数字证书对通信信息进行签名。如此，特种车辆所属机构11、ara12和aca13可通过数字证书机制验证信息的来源和信息发送方的身份合法性，以及确定信息的准确性和完整性。
58.可以理解的是，在其他的一些实施方式中，还可以为特种车辆管理平台配置相应的管理数字证书。
59.进一步地，在一些实施方式中，机构数字证书aca13签发，注册数字证书由aca13签发，认证数字证书为aca13自签发，但本发明实施例并不限于此。如在另一些实施方式中，机构数字证书、注册数字证书和认证数字证书均有第三方证书机构签发。
60.进一步地，考虑到实际应用中，存在工作人员在特种车辆管理平台输入特种任务请求时出现错误的情形，或者由于断路等情形导致暂时不存在由通行起点位置到通行终点位置的可能通行路线。在本发明实施例的一些实施方式中，特种车辆管理平台14在接收特种车辆所属机构发送的所述特种任务请求后，还用于基于通行时间和/或通行起止位置判断特种任务请求对应的特种任务的可行性，若特种任务请求对应的特种任务可行，则判断特种车辆管理平台中是否存在与特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息。
61.这里举例说明，如特种任务请求中的通行时间早于当前时间，则确定特种任务不可行；又如通行起止位置之间存在断路，则确定特种任务不可行；还如在通行时间，通行起止位置之间存在道路管控无法通行时，则确定特种任务不可行。
62.可以预见的是，在实际应用中，特种车辆管理平台14也可以先确定特种车辆管理平台14中是否存在与特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息，若存在，则特种车辆管理平台14基于通行时间和/或通行起止位置判断特种任务请求对应的特种任务的可行性，若特种任务请求对应的特种任务可行，则生成特种通行信息。
63.需要说明的是，为确保特种通行信息的来源合法性，在实际应用中，特种车辆管理平台14可对特种通行信息进行签名。
64.进一步地，在实际应用中，为保证特种通行请求的来源合法性，特种车辆会利用自身的车辆数字证书（具体为车辆数字证书中公钥对应的私钥）对其发送给路侧协助通行设
备的特种通行请求进行签名，此种情形下，特种车辆管理平台14还用于接收目标路侧协助通行设备转发的特种通行请求，利用与特种通行请求对应的车辆数字证书对特种通行请求进行验签。具体地，特种通行请求中含有特种车辆唯一标识，特种车辆管理平台14根据特种车辆唯一标识查找对应的车辆数字证书，进而利用车辆数字证书中的公钥对特种通行请求进行验签。
65.可以理解的是，在实际应用中，目标路侧协助通行设备也可以将特种通行请求转发给aca13，由aca利用对应的车辆数字证书对特种通行请求进行验签。
66.与前述系统实施例对应，参见图2所示，本发明实施例还公开一种特种车辆协助通行方法，应用于特种车辆管理平台，图2所述方法可以包括：在步骤s201中，接收特种车辆的应用注册机构ara或特种车辆所属机构发送的车辆信息。
67.其中，车辆信息包括：特种车辆唯一标识和特种车辆公钥。
68.在步骤s202中，接收特种车辆的应用证书机构aca发送的车辆数字证书。
69.其中，车辆数字证书的证书内容包括：所述特种车辆唯一标识和所述特种车辆公钥。
70.在步骤s203中，接收特种车辆所属机构发送的特种任务请求。
71.其中，特种任务请求包括：通行时间、通行起止位置和目标特种车辆唯一标识。
72.在步骤s204中，判断特种车辆管理平台中是否存在与特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息。
73.若是，则执行步骤s205，若否，表征特种任务请求对应的特种车辆未申请过车辆数字证书，路侧协助通行设备无法准确甄别出对应的特种车辆，并将车辆管理平台中不存在与特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息的情况反馈给特种车辆所属机构，也不再生成特种通行信息。
74.在步骤s205中，生成特种通行信息并在通行时间对应的目标时间段内周期性广播给v2x系统中的目标路侧协助通行设备，以使得目标路侧协助通行设备基于特种通行信息响应与目标特种车辆唯一标识对应的特种车辆。
75.其中，特种通行信息包括：目标特种车辆唯一标识；目标路侧协助通行设备根据通行起止位置确定。
76.本发明实施例提供的一种特种车辆协助通行方法。特种车辆管理平台获取特种车辆的车辆信息以及aca为特种车辆签发的车辆数字证书，并在接收到特种车辆所属机构发送的特种任务请求且特种车辆管理平台中存在与特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息时，生成特种通行信息广播给v2x系统中的目标路侧协助通行设备，以使得目标路侧协助通行设备基于特种通行信息响应与目标特种车辆唯一标识验证对应的特种车辆。实现了目标路侧协助通行设备对执行特种任务的特种车辆的准确甄别，进而保障执行特种任务的特种车辆优先通行。
77.可选地，在本发明实施例的一具体实施例中，在图2所示方法实施例的基础上，所述方法还可以包括：基于通行时间和/或通行起止位置判断特种任务请求对应的特种任务的可行性，若特种任务请求对应的特种任务可行，则判断特种车辆管理平台中是否存在与特种任务请
求中对应的车辆数字证书和车辆信息。
78.可选地，在本发明实施例的一具体实施例中，在图2所示方法实施例的基础上，所述方法还可以包括：若特种车辆管理平台中存在与特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息，则基于通行时间和/或所述通行起止位置判断特种任务请求对应的特种任务的可行性，若特种任务请求对应的特种任务可行，则生成特种通行信息。
79.可选地，在本发明实施例的一具体实施例中，在图2所示方法实施例的基础上，所述方法还可以包括：将所述通行时间和第一时间阈值的差值作为目标时间段的起始时间。
80.可选地，在本发明实施例的一具体实施例中，在图2所示方法实施例的基础上，所述方法还可以包括：将通行时间、第二时间阈值、预估通行时间之和作为目标时间段的结束时间。
81.可选地，在本发明实施例的一具体实施例中，在图2所示方法实施例的基础上，所述方法还可以包括：接收目标路侧协助通行设备转发的特种通行请求，利用与特种通行请求对应的车辆数字证书对特种通行请求进行验签。
82.可选地，在本发明实施例的一具体实施例中，车辆信息还包括：特种车辆外部特征信息，特种通行信息还包括：与目标特种车辆唯一标识对应的特种车辆外部特征信息。
83.本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如rom/ram、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
84.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于方法实施例而言，由于其基本相似于系统实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见系统实施例的部分说明即可。
85.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
86.以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种特种车辆协助通行系统，其特征在于，包括：特种车辆所属机构、特种车辆的应用注册机构ara、特种车辆的应用证书机构aca和特种车辆管理平台；所述特种车辆所属机构用于生成包含车辆信息的特种车辆数字身份注册请求并发送给ara，还用于生成特种任务请求并发送给所述特种车辆管理平台；其中，所述车辆信息包括：特种车辆唯一标识和特种车辆公钥，所述特种任务请求包括：通行时间、通行起止位置和目标特种车辆唯一标识；所述ara用于接收所述特种车辆所属机构发送的所述特种车辆数字身份注册请求，基于所述车辆信息为所述特种车辆数字身份注册请求对应的特种车辆注册数字身份，并向所述aca发送包含所述数字身份的数字身份签名请求；其中，所述数字身份包括：所述特种车辆唯一标识和所述特种车辆公钥；所述aca用于接收所述ara发送的所述数字身份签名请求，基于所述数字身份得到车辆数字证书，将所述车辆数字证书发送给所述特种车辆管理平台；所述特种车辆管理平台用于接收所述ara或所述特种车辆所属机构发送的所述车辆信息，接收所述aca发送的所述车辆数字证书，还用于接收所述特种车辆所属机构发送的所述特种任务请求，若所述特种车辆管理平台中存在与所述特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息，生成特种通行信息并在所述通行时间对应的目标时间段内周期性广播给v2x系统中的目标路侧协助通行设备，以使得所述目标路侧协助通行设备基于所述特种通行信息响应与所述目标特种车辆唯一标识对应的特种车辆；其中，所述特种通行信息包括：所述目标特种车辆唯一标识；所述目标路侧协助通行设备根据所述通行起止位置确定。2.如权利要求1所述的特种车辆协助通行系统，其特征在于，所述特种车辆管理平台还用于基于所述通行时间和/或所述通行起止位置判断所述特种任务请求对应的特种任务的可行性，若所述特种任务请求对应的特种任务可行，则判断所述特种车辆管理平台中是否存在与所述特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息。3.如权利要求1所述的特种车辆协助通行系统，其特征在于，所述特种车辆管理平台还用于若存在与所述特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息，则基于所述通行时间和/或所述通行起止位置判断所述特种任务请求对应的特种任务的可行性，若所述特种任务请求对应的特种任务可行，则生成所述特种通行信息。4.如权利要求1至3任一项所述的特种车辆协助通行系统，其特征在于，所述aca还用于接收所述目标路侧协助通行设备发送的所述目标特种车辆唯一标识，基于所述目标特种车辆唯一标识验证与所述特种任务请求中对应的车辆数字证书的有效性，将验证结果反馈给所述目标路侧协助通行设备，以使所述目标路侧协助通行设备在所述验证结果有效时响应与所述目标特种车辆唯一标识验证对应的特种车辆。5.如权利要求1至3任一项所述的特种车辆协助通行系统，其特征在于，所述特种车辆所属机构配置有用于验证所述特种车辆所属机构身份的机构数字证书、所述ara配置有用于验证所述ara身份的注册数字证书，所述aca配置有用于验证所述aca身份的认证数字证书，所述特种车辆所属机构、所述ara和所述aca之间的通信基于通信双方的数字证书对通信信息进行签名。6.如权利要求1至3任一项所述的特种车辆协助通行系统，其特征在于，所述特种车辆管理平台还用于将所述通行时间和所述第一时间阈值的差值作为所述目标时间段的起始
时间；所述特种车辆管理平台还用于将所述通行时间、第二时间阈值、预估通行时间之和作为所述目标时间段的结束时间。7.如权利要求1至3任一项所述的特种车辆协助通行系统，其特征在于，所述特种车辆管理平台还用于接收所述目标路侧协助通行设备转发的特种通行请求，利用与所述特种通行请求对应的车辆数字证书对所述特种通行请求进行验签。8.如权利要求1至3任一项所述的特种车辆协助通行系统，其特征在于，所述车辆信息还包括：特种车辆所属单位、特种车辆号牌和特种车辆类别。9.如权利要求1至3任一项所述的特种车辆协助通行系统，其特征在于，所述车辆信息还包括：特种车辆外部特征信息，所述特种通行信息还包括：与所述目标特种车辆唯一标识对应的特种车辆外部特征信息。10.一种特种车辆协助通行方法，其特征在于，应用于特种车辆管理平台，所述方法包括：接收特种车辆的应用注册机构ara或特种车辆所属机构发送的车辆信息；其中，所述车辆信息包括：特种车辆唯一标识和特种车辆公钥；接收特种车辆的应用证书机构aca发送的车辆数字证书；其中，所述车辆数字证书的证书内容包括：所述特种车辆唯一标识和所述特种车辆公钥；接收特种车辆所属机构发送的特种任务请求；其中，所述特种任务请求包括：通行时间、通行起止位置和目标特种车辆唯一标识；若所述特种车辆管理平台中存在与所述特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息，生成特种通行信息并在所述通行时间对应的目标时间段内周期性广播给v2x系统中的目标路侧协助通行设备，以使得所述目标路侧协助通行设备基于所述特种通行信息响应与所述目标特种车辆唯一标识对应的特种车辆；其中，所述特种通行信息包括：所述目标特种车辆唯一标识；所述目标路侧协助通行设备根据所述通行起止位置确定。

技术总结
本发明实施例提供的一种特种车辆协助通行系统及方法，包括：特种车辆所属机构、应用注册机构ARA、应用证书机构ACA和特种车辆管理平台。特种车辆管理平台获取特种车辆的车辆信息以及ACA为特种车辆签发的车辆数字证书，并在接收到特种车辆所属机构发送的特种任务请求且特种车辆管理平台中存在与特种任务请求中对应的车辆数字证书和车辆信息时，生成特种通行信息广播给V2X系统中的目标路侧协助通行设备，以使得目标路侧协助通行设备基于特种通行信息响应与目标特种车辆唯一标识验证对应的特种车辆。实现了目标路侧协助通行设备对执行特种任务的特种车辆的准确甄别，进而保障执行特种任务的特种车辆优先通行。特种任务的特种车辆优先通行。特种任务的特种车辆优先通行。


技术研发人员：梁松涛 刘长河 廖正赟 李鑫 周小欠 王佳
受保护的技术使用者：郑州信大捷安信息技术股份有限公司
技术研发日：2023.05.12
技术公布日：2023/7/22