(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210456734.5 (22)申请日 2022.04.28 (71)申请人 北京交通大 学 地址 100044 北京市海淀区西直门外上园 村3号 (72)发明人 朱力　梁豪　唐涛　王悉　王洪伟　 文韬　 (74)专利代理 机构 北京东方盛凡知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11562 专利代理师 刘芳 (51)Int.Cl. H04W 4/42(2018.01) H04W 4/02(2018.01) H04L 9/32(2006.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 50/30(2012.01) (54)发明名称 一种面向智慧轨道交通的可信协同计算系 统 (57)摘要 本发明公开一种面向智慧轨道交通的可信 协同计算系统， 包括： 车载设备、 边缘设备、 云中 心设备以及区块链系统； 车载设备采集线路、 列 车以及乘 客信息实现车载智能服务计算； 边缘设 备通过轨旁传感器和智能巡检设备与列车进行 协同感知， 以及用于列车卸载的智能计算任务并 与相邻边缘 设备完成协同计算； 云中心设备通过 聚合多方信息实现线网级列车调度、 客流管控和 设备运维， 以及服务边缘设备卸载的智能计算任 务并与边缘 设备完成协同计算； 区块链系统通过 激励机制和信任管理功能实现智慧轨道交通的 可信协同计算。 采用本发明的技术方案， 以解决 智慧轨道交通发展面临的由于信任问题所导致 的算力困境。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 114786152 A 2022.07.22 CN 114786152 A 1.一种面向智慧轨道交通的可信协同计算系统， 其特征在于， 包括： 车载设备、 边缘设 备、 云中心设备以及区块链系统， 其中， 所述车载设备， 用于采集列车前方进路信息、 车厢内乘客状况信息以及列车自身运行 状态信息， 同时将所述列车前方进路信息、 车厢内乘客状况信息以及列车自身运行状态信 息发送给边 缘设备和云中心设备； 所述边缘设备， 用于采集线路环境信息和列车运行位置信息， 同时将所述线路环境信 息和列车运行位置信息发送给车载设备实现列车运行协同感知， 以及用于列车卸载的智能 计算任务并通过 无线接入点与相邻可信边 缘设备完成协同计算； 所述云中心设备， 用于通过聚合各车载设备和边缘设备采集信 息以实现多维度全方位 的线网级列车调度、 客流管控和设备运维， 以及用于边缘设备卸载的智能计算任务并通过 骨干网与可信边 缘设备完成协同计算； 所述区块链系统， 用于通过各车载设备、 边缘设备和云中心设备组成的区块链节点共 识后将协同计算性能、 协同计算奖励值以及设备信誉值交易信息永久接入到区块链， 并通 过激励机制和信任管理机制实现智慧轨道交通的可信协同计算。 2.如权利要求1所述的面向智慧轨道 交通的可信协同计算系统， 其特征在于， 所述车载 设备通过车地通信系统将列车前方进路信息、 车厢内乘客状况信息以及列车自身运行状态 信息发送给边 缘设备。 3.如权利要求2所述的面向智慧轨道 交通的可信协同计算系统， 其特征在于， 所述车载 设备通过骨干网将列车前方进路信息、 车厢内乘客状况信息以及列车自身运行状态信息发 送给云中心设备。 4.如权利要求3所述的面向智慧轨道 交通的可信协同计算系统， 其特征在于， 所述边缘 设备通过轨旁传感器和智能巡检设备采集线路环境信息和列车运行位置信息 。 5.如权利要求4所述的面向智慧轨道 交通的可信协同计算系统， 其特征在于， 智能巡检 设备包括用于巡检轨道线路、 车辆轮轨以及轨旁设备的智能巡检机器人和用于巡检接触网 和通信基站的智能巡检无 人机。 6.如权利要求5所述的面向智慧轨道 交通的可信协同计算系统， 其特征在于， 所述边缘 设备通过 车地通信系统将线路环境信息和列车运行位置信息发送给 车载设备。 7.如权利要求6所述的面向智慧轨道 交通的可信协同计算系统， 其特征在于， 所述激励 机制为基于单次协同计算性能的评价分数Rt计算， 用于参与协同计算节点的算力服务奖 励， 其具体 计算方法为： 其中， rbase为基本奖励， 用于维持区块链系统中参与协同计算节点的规模； Lt为当前时 刻t任务计算的损失值， 表示计算任务的服务质量收益； Tt为当前时刻t任务计算的时间损 耗， 表示计算任务的时间成本； ρ 为归一 化因子； ω1、 ω2为权重因子。 8.如权利要求7所述的面向智慧轨道 交通的可信协同计算系统， 其特征在于， 所述信任 管理机制为基于时间折旧的信誉评估计算方法， 用于区块链系统组成节点的信誉评估与管 理， 其具体 计算方法为： 权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114786152 A 2其中， RPt为当前时刻t计算服务节点的信誉值， RPt‑i为计算服务节点的历 史信誉值， γ 为基于时间的折旧率γt＝e‑α t， α 为折旧率的调整因子， n为信 誉评估期限， 表示信誉值会随 时间消耗。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114786152 A 3