CN108922228A - 一种基于区块链的停车场联盟管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于区块链的停车场联盟管理系统及方法，该系统包括用户层、业务逻辑层和数据存储层，其中用户层包括Web浏览器和手机客户端，业务逻辑层包括用户管理、停车场信息管理、收费管理三个模块。方法为：当车辆进入停车场入口时，判断车辆是否注册，未注册则进行注册；已注册则进行状态判断，若已停车则返回已停车信息；若未停车则判断车辆余额状态，余额不足则返回余额不足信息；余额充足则判断停车场有无空车位，无则返回无停车位信息；有则进入停车场成功；当车辆进入停车场出口时，判断车辆当前状态，若停在该停车场，则离开成功，并扣除停车费用；否则离开失败。本发明能够实现车位信息共享和停车费用自动支付功能，具有安全、可靠的优点。

Description

一种基于区块链的停车场联盟管理系统及方法

技术领域

本发明涉及停车管理技术领域，特别是一种基于区块链的停车场联盟管理系统及方法。

背景技术

进入21世纪以来，随着中国经济的快速发展和消费水平的不断提高，私家车的数量增长迅速，而停车业务发展缓慢，导致城市停车压力不断加大。据公安部交通管理局统计，到2017年底，全国汽车数量达到2.17亿辆，其中私家车数量达1.7亿辆。由于公共停车位等相应的配套设施发展滞后，导致车辆在路边随意停放成为普遍现象，

停车难逐渐成为突出的社会问题。

由于城市土地资源有限，仅靠增加停车场面积解决停车难问题是不现实的，因此对智能停车管理系统进行优化才是解决此问题的可行方向。目前大多数城市存在着停车场停车效率低下、信息不流通的问题，由于大多都是手动管理，因此驾驶员不能及时获得目的地附近的停车场和空闲车位信息，导致驾驶员在城市道路上低速行驶寻找空闲车位、路边车辆随意停放、车辆进入停车场时间较长等问题。因此，许多城市大力发展停车场管理产业，来缓解日益严重的停车问题。

目前的停车场管理系统多以数据库存储数据，并以各类传感器感知停车场车位情况，控制车辆进出。在用户管理方面，有用户和系统管理员两种；在停车场管理方面，有车辆诱导、车辆出入管理、统一监控管理，保证了停车场内车辆的安全以及停车场的智能化管理；在传感器方面，结合使用场景和要求，有超声波传感器、地磁传感器、压力传感器。如专利CN201510570134.1中提到的，对单个停车场系统进行优化，利用超声波探头探测出停车场的空位位置，利用车位引导模块将车辆引导向空闲车位，节省了车主停车时间，提高了停车效率；专利CN201711294853.0中提到在入口处采用车牌识别技术，实现停车计费，并利用激光测距仪和摄像头，记录车辆所停位置，车主可以通过停车app中查找车辆停放位置以及进行缴费操作。然而，这些停车管理系统只是对小范围停车场信息进行整合，用户无法在其他目的地及时了解当地的停车场实时状况，并且由于各个停车场管理系统的管理模式各有不同，导致停车场之间不能形成统一的管理，也无法形成统一的收费模式。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于区块链的停车场联盟管理系统及方法，以便于用户能够较快地查找到目的地附近的空闲停车位，形成统一的管理及收费模式，并能确保停车交易可靠进行。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于区块链的停车场联盟管理系统，包括用户层、业务逻辑层、数据存储层，其中：

所述用户层，包括Web浏览器和手机客户端，其中Web浏览器向停车场管理人员展示停车场的空位数、收支情况信息，并且进行停车场基本信息的管理；手机客户端向用户展示目的地设定范围内停车场的具体信息，并且进行账户基本信息的查看、修改和账户充值；

所述业务逻辑层，包括用户管理、停车场信息管理、收费管理三个模块，三个模块的相关信息存放在区块链中，与区块链进行交互，实现数据的处理、分发和存取；

所述数据存储层，采用区块链作为系统的存储方式，在区块链上存储停车场信息和用户信息。

进一步地，所述用户层，包括Web浏览器和手机客户端，其中：

Web浏览器，采用JQuery框架搭建；停车场管理员能够维护和更新自己所管辖停车场的基本信息，并根据需要给予修改；停车场管理员能够对停放在该停车场的车辆进行查询，了解当前停放在停车场中的车辆的基本信息，掌握所管辖停车场的运营情况；停车场管理员能够根据实际情况对各个停车场设置不同的停车单价，并且能够对停车场进行增加和删除；

手机客户端，采用Android技术进行手机App的开发；用户打开该App并进入登录/注册界面，如果用户还没有进行注册，则用户在使用前需要在系统中进行注册；登录系统时，用户需要输入用户名和密码进行验证：登陆成功后，用户输入目的地，系统搜索联盟内目的地设定范围内的停车场，并将搜索到的停车场显示在地图上，点击一个停车场图标，即显示该停车场的相关信息，用户获取停车场的空闲车位数、停车单价、所在位置信息；用户也能够对自己的个人基本信息进行查询和修改；用户还能够通过手机App进行充值，查询当前的余额信息和过往的停车缴费信息。

进一步地，所述业务逻辑层，包括用户管理、停车场信息管理和收费管理三个模块，其中：

用户管理模块，用于对停车场管理人员和用户进行管理；停车场管理人员能够对停车场和车辆的基本信息进行查询，并且能够对停车场信息进行维护和更新；用户查询到联盟内停车场的车位状态、营业时间和停车单价信息，并且可以查看自己的账户基本信息和消费记录；系统中任一用户都拥有对个人相关信息的访问权限和维护更新权限，同一等级的用户之间的隐私数据进行访问隔离；

停车场信息管理模块，用于对停车场联盟中各停车场基本信息和停车场车位信息的管理；其中停车场基本信息包括停车场名称、停车单价、预计可车停时间、停车场地址；停车场车位信息包括当前剩余停车位数、当前时间平均吞吐量；

收费管理模块，用于在不同的停车场之间实现统一收费管理；该模块利用区块链的价值自动传递特性，当用户需要在联盟中的停车场停车缴费时，系统根据停车场设置的收费标准，自动扣除用户的停车费用。

进一步地，所述数据存储层，采用区块链作为系统的存储方式，在区块链上存储停车场信息和用户信息，包括停车场基本信息、停车场车位信息、用户个人基本信息、用户消费记录信息。

一种基于区块链的停车场联盟管理方法，包括以下步骤：

步骤1，当车辆进入停车场入口时，感应器发送车辆进入请求；

步骤2，系统对车辆是否在系统中注册进行判断：如果车辆在系统中注册，则进入步骤3；如果车辆未在系统中注册，则系统自动对车辆进行注册并设置初始金额和初始密码，进入步骤5；

步骤3，系统对车辆当前状态进行判断，若车辆显示已经停车，则返回“车辆已经停放”信息，进入停车场失败；若车辆显示未停车，则进入步骤4；

步骤4，系统对车辆余额状态进行判断，若车辆余额小于等于0，则返回“车辆余额不足”信息，进入停车场失败；若车辆余额大于0，则进入步骤5；

步骤5，系统对停车场是否存在空车位进行判断，若停车场当前没有停车位，则返回“该停车场无停车位”信息，进入停车场失败；若停车场当前有空车位，则进入停车场成功；

步骤6，当车辆进入停车场出口时，感应器发送车辆离开请求；

步骤7，系统对车辆当前状态进行判断：若车辆显示停车在该停车场，则离开停车场成功，并自动扣除相应的停车费用；否则离开停车场失败。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：(1)联盟管理，停车场可以将停车场空位信息、价格信息、位置信息共享在区块链上，并且利用区块链的价值传递特性，对停车缴费行为进行统一支付管理，便于用户使用，也便于停车场管理人员准确掌握停车场运营情况；(2)自动支付，避免了因停车费用的支付而造成的停车场出入口拥堵和用户逃费的问题；(3)车位信息共享，联盟中的停车场将自己的空位信息、价格信息、位置信息共享在区块链上，用户可以通过手机app对目的地附近的停车场信息进行查询，快速了解目的地附近的空位情况和价格信息，极大地降低了城市停车位的空置率，缓解了城市停车难的问题；(4)信息安全可靠，利用区块链的防篡改特性，保证了存储在区块链上的停车缴费信息、停车场空位信息的安全性和可靠性，防范了恶意用户对于停车缴费信息等敏感数据的攻击行为；(5)授权管理，本系统中有管理员和用户两种角色，管理员和用户有不同的权限，管理员可以维护更新所管辖停车场的车位、价格信息，同时可以查看所管辖停车场的当前停车状态以及停车场内停放车辆的基本信息；用户可以查询自己的账户余额、过往缴费记录、停车场空位数、停车单价信息，并且可以对自己的个人基本信息进行维护修改，进行充值操作，以保证下一次停车行为不受影响。

附图说明

图1为本发明基于区块链的停车场联盟管理系统的软件架构图。

图2为本发明中Web端功能设计图。

图3为本发明中手机App功能设计图。

图4为本发明基于区块链的停车场联盟管理方法中车辆进入停车场的流程示意图。

图5为本发明基于区块链的停车场联盟管理方法中车辆离开停车场的流程示意图。

具体实施方式

本发明基于区块链的停车场联盟管理系统，包括用户层、业务逻辑层、数据存储层，其中：

所述用户层，包括Web浏览器和手机客户端，其中Web浏览器向停车场管理人员展示停车场的空位数、收支情况信息，并且进行停车场基本信息的管理；手机客户端向用户展示目的地设定范围内停车场的具体信息，并且进行账户基本信息的查看、修改和账户充值；

所述业务逻辑层，包括用户管理、停车场信息管理、收费管理三个模块，三个模块的相关信息存放在区块链中，与区块链进行交互，实现数据的处理、分发和存取；

所述数据存储层，采用区块链作为系统的存储方式，在区块链上存储停车场信息和用户信息。

进一步地，所述用户层，包括Web浏览器和手机客户端，其中：

Web浏览器，采用JQuery框架搭建；停车场管理员能够维护和更新自己所管辖停车场的基本信息，并根据需要给予修改；停车场管理员能够对停放在该停车场的车辆进行查询，了解当前停放在停车场中的车辆的基本信息，掌握所管辖停车场的运营情况；停车场管理员能够根据实际情况对各个停车场设置不同的停车单价，并且能够对停车场进行增加和删除；

手机客户端，采用Android技术进行手机App的开发；用户打开该App并进入登录/注册界面，如果用户还没有进行注册，则用户在使用前需要在系统中进行注册；登录系统时，用户需要输入用户名和密码进行验证：登陆成功后，用户输入目的地，系统搜索联盟内目的地设定范围内的停车场，并将搜索到的停车场显示在地图上，点击一个停车场图标，即显示该停车场的相关信息，用户获取停车场的空闲车位数、停车单价、所在位置信息；用户也能够对自己的个人基本信息进行查询和修改；用户还能够通过手机App进行充值，查询当前的余额信息和过往的停车缴费信息。

进一步地，所述业务逻辑层，包括用户管理、停车场信息管理和收费管理三个模块，其中：

用户管理模块，用于对停车场管理人员和用户进行管理；停车场管理人员能够对停车场和车辆的基本信息进行查询，并且能够对停车场信息进行维护和更新；用户查询到联盟内停车场的车位状态、营业时间和停车单价信息，并且可以查看自己的账户基本信息和消费记录；系统中任一用户都拥有对个人相关信息的访问权限和维护更新权限，同一等级的用户之间的隐私数据进行访问隔离；

停车场信息管理模块，用于对停车场联盟中各停车场基本信息和停车场车位信息的管理；其中停车场基本信息包括停车场名称、停车单价、预计可车停时间、停车场地址；停车场车位信息包括当前剩余停车位数、当前时间平均吞吐量；

收费管理模块，用于在不同的停车场之间实现统一收费管理；该模块利用区块链的价值自动传递特性，当用户需要在联盟中的停车场停车缴费时，系统根据停车场设置的收费标准，自动扣除用户的停车费用。

进一步地，所述数据存储层，采用区块链作为系统的存储方式，在区块链上存储停车场信息和用户信息，包括停车场基本信息、停车场车位信息、用户个人基本信息、用户消费记录信息。

一种基于区块链的停车场联盟管理方法，包括以下步骤：

步骤1，当车辆进入停车场入口时，感应器发送车辆进入请求；

步骤2，系统对车辆是否在系统中注册进行判断：如果车辆在系统中注册，则进入步骤3；如果车辆未在系统中注册，则系统自动对车辆进行注册并设置初始金额和初始密码，进入步骤5；

步骤3，系统对车辆当前状态进行判断，若车辆显示已经停车，则返回“车辆已经停放”信息，进入停车场失败；若车辆显示未停车，则进入步骤4；

步骤4，系统对车辆余额状态进行判断，若车辆余额小于等于0，则返回“车辆余额不足”信息，进入停车场失败；若车辆余额大于0，则进入步骤5；

步骤5，系统对停车场是否存在空车位进行判断，若停车场当前没有停车位，则返回“该停车场无停车位”信息，进入停车场失败；若停车场当前有空车位，则进入停车场成功；

步骤6，当车辆进入停车场出口时，感应器发送车辆离开请求；

步骤7，系统对车辆当前状态进行判断：若车辆显示停车在该停车场，则离开停车场成功，并自动扣除相应的停车费用；否则离开停车场失败。

实施例1

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

结合图1，本发明基于区块链的停车场联盟管理系统，包括用户层、业务逻辑层、数据存储层，其中：

所述用户层，包括Web浏览器和手机客户端，其中Web浏览器向停车场管理人员展示停车场的空位数、收支情况信息，并且进行停车场基本信息的管理；手机客户端向用户展示目的地附近的停车场的具体信息，并且进行账户基本信息的查看、修改和账户充值；

所述业务逻辑层，包括用户管理、停车场信息管理、收费管理三个模块，三个模块的相关信息存放在区块链中，与区块链进行交互，实现数据的处理、分发和存取；

所述数据存储层，采用区块链作为系统的存储方式，在区块链上存储停车场信息和用户信息。

进一步地，所述用户层，该层有Web浏览器和手机客户端。Web浏览器用于向管理人员实时展示停车场的空位数、收支情况信息，并且拥有管理停车场基本信息的功能；手机客户端用于向需要停车的车主展示目的地附近的停车场，了解各停车场的实时空闲车位数、停车单价、停车场地址信息，并可以通过手机端查看/修改自己的账户基本信息和缴费信息，通过手机端对账户进行充值。

进一步地，所述业务逻辑层包括用户管理、停车场信息管理和收费管理三个模块，其中：

用户管理模块，用于对停车场管理人员和用户进行管理；停车场管理人员可以对停车场和车辆的基本信息进行查询，并且可以对停车场信息进行维护和更新；用户可以查询到联盟内停车场的车位状态、营业时间和停车单价信息，并且可以查看自己的账户基本信息和消费记录；系统中任一用户都拥有对其个人相关信息的访问权限和维护更新权限，同一等级的用户之间的隐私数据进行访问隔离；

停车场信息管理模块，用于对停车场联盟中各停车场基本信息和停车场车位信息的管理；其中停车场基本信息包括停车场名称、停车单价、预计可车停时间、停车场地址；停车场车位信息包括当前剩余停车位数、当前时间平均吞吐量；

收费管理模块，用于在不同的停车场之间实现统一收费管理；该模块利用区块链的价值自动传递特性，当用户需要在联盟中的停车场停车缴费时，系统根据停车场设置的收费标准，自动扣除用户的停车费用。

进一步地，所述数据存储层，采用区块链作为系统的存储方式，在区块链上存储停车场信息和用户信息，包括停车场基本信息、停车场车位信息、用户个人基本信息、用户消费记录信息。

作为一种具体示例，所述用户层包括2个部分，分别是Web浏览器和手机客户端，如图2、图3，具体为：

Web浏览器：本系统Web端采用JQuery框架搭建。在系统中，停车场管理员可以维护和更新自己所管辖停车场的基本信息，并根据需要给予修改；停车场管理员可以对停放在该停车场的车辆进行查询，了解当前停放在停车场中的车辆的基本信息，精确掌握所管辖停车场的运营情况；停车场管理员可以根据实际情况对各个停车场设置不同的停车单价，并且可以对停车场进行增加和删除；

手机客户端：本系统的手机端采用Android技术进行App的开发。用户打开停车场联盟管理系统App并进入登录/注册界面。登录系统时，用户需要输入用户名和密码进行验证。如果用户还没有进行注册，则用户在使用前需要在系统中进行注册；登陆成功后，用户输入目的地，系统搜索联盟内目的地附近的停车场，并将相关停车场显示在地图上，点击某一个停车场图标，即可显示该停车场的相关信息，用户可以快速了解到停车场的空闲车位数、停车单价、所在位置信息；用户也可以对自己的个人基本信息进行查询和修改，如用户名、车牌号等；用户可以通过手机App进行充值，查询当前的余额信息和过往的停车缴费信息。

结合图4、图5，作为一种具体示例，一种基于区块链的停车场联盟管理方法，包括以下步骤：

步骤1，当车辆进入停车场入口时，感应器发送车辆进入请求；

步骤2，系统对车辆是否在系统中注册进行判断，如果车辆在系统中注册，则进入步骤3；如果车辆未在系统中注册，则系统自动对车辆进行注册并设置初始金额和初始密码，进入步骤5；

步骤3，系统对车辆当前状态进行判断，若车辆显示已经停车，则返回“车辆已经停放”信息，进入停车场失败；若车辆显示未停车，则进入步骤4；

步骤4，系统对车辆余额状态进行判断，若车辆余额小于等于0，则返回“车辆余额不足”信息，进入停车场失败；若车辆余额大于0，则进入步骤5；

步骤5，系统对停车场是否存在空车位进行判断，若停车场当前没有停车位，则返回“该停车场无停车位”信息，进入停车场失败；若停车场当前有空车位，则进入停车场成功；

步骤6，当车辆进入停车场出口时，感应器发送车辆离开请求；

步骤7，系统对车辆当前状态进行判断，若车辆显示停车在该停车场，则离开停车场成功，并自动扣除相应的停车费用；否则离开停车场失败。

综上所述，本发明基于区块链的停车场联盟管理系统及方法，具备以下特点：(1)联盟管理，停车场可以将停车场空位信息、价格信息、位置信息共享在区块链上，并且利用区块链的价值传递特性，对停车缴费行为进行统一支付管理，便于用户使用，也便于停车场管理人员准确掌握停车场运营情况；(2)自动支付，避免了因停车费用的支付而造成的停车场出入口拥堵和用户逃费的问题；(3)车位信息共享，联盟中的停车场将自己的空位信息、价格信息、位置信息共享在区块链上，用户可以通过手机app对目的地附近的停车场信息进行查询，快速了解目的地附近的空位情况和价格信息，极大地降低了城市停车位的空置率，缓解了城市停车难的问题；(4)信息安全可靠，利用区块链的防篡改特性，保证了存储在区块链上的停车缴费信息、停车场空位信息的安全性和可靠性，即使出现了数据资源遭到恶意行为篡改的行为，区块链仍然可以自动检测到并且从其他的链内节点中调取健康的数据进行同步，防范了恶意用户对于停车缴费信息等敏感数据的攻击行为；(5)授权管理，本系统中有管理员和用户两种角色，管理员和用户有不同的权限，管理员可以维护更新所管辖停车场的车位、价格信息，同时可以查看所管辖停车场的当前停车状态以及停车场内停放车辆的基本信息；用户可以查询自己的账户余额、过往缴费记录、停车场空位数、停车单价信息，并且可以对自己的个人基本信息进行维护修改，进行充值操作，以保证下一次停车行为不受影响。

Claims (5)

1.一种基于区块链的停车场联盟管理系统，其特征在于，包括用户层、业务逻辑层、数据存储层，其中：

所述用户层，包括Web浏览器和手机客户端，其中Web浏览器向停车场管理人员展示停车场的空位数、收支情况信息，并且进行停车场基本信息的管理；手机客户端向用户展示目的地设定范围内停车场的具体信息，并且进行账户基本信息的查看、修改和账户充值；

所述业务逻辑层，包括用户管理、停车场信息管理、收费管理三个模块，三个模块的相关信息存放在区块链中，与区块链进行交互，实现数据的处理、分发和存取；

所述数据存储层，采用区块链作为系统的存储方式，在区块链上存储停车场信息和用户信息。

2.根据权利要求1所述的基于区块链的停车场联盟管理系统，其特征在于，所述用户层，包括Web浏览器和手机客户端，其中：

Web浏览器，采用JQuery框架搭建；停车场管理员能够维护和更新自己所管辖停车场的基本信息，并根据需要给予修改；停车场管理员能够对停放在该停车场的车辆进行查询，了解当前停放在停车场中的车辆的基本信息，掌握所管辖停车场的运营情况；停车场管理员能够根据实际情况对各个停车场设置不同的停车单价，并且能够对停车场进行增加和删除；

手机客户端，采用Android技术进行手机App的开发；用户打开该App并进入登录/注册界面，如果用户还没有进行注册，则用户在使用前需要在系统中进行注册；登录系统时，用户需要输入用户名和密码进行验证：登陆成功后，用户输入目的地，系统搜索联盟内目的地设定范围内的停车场，并将搜索到的停车场显示在地图上，点击一个停车场图标，即显示该停车场的相关信息，用户获取停车场的空闲车位数、停车单价、所在位置信息；用户也能够对自己的个人基本信息进行查询和修改；用户还能够通过手机App进行充值，查询当前的余额信息和过往的停车缴费信息。

3.根据权利要求1所述的基于区块链的停车场联盟管理系统，其特征在于，所述业务逻辑层，包括用户管理、停车场信息管理和收费管理三个模块，其中：

用户管理模块，用于对停车场管理人员和用户进行管理；停车场管理人员能够对停车场和车辆的基本信息进行查询，并且能够对停车场信息进行维护和更新；用户查询到联盟内停车场的车位状态、营业时间和停车单价信息，并且可以查看自己的账户基本信息和消费记录；系统中任一用户都拥有对个人相关信息的访问权限和维护更新权限，同一等级的用户之间的隐私数据进行访问隔离；

停车场信息管理模块，用于对停车场联盟中各停车场基本信息和停车场车位信息的管理；其中停车场基本信息包括停车场名称、停车单价、预计可车停时间、停车场地址；停车场车位信息包括当前剩余停车位数、当前时间平均吞吐量；

收费管理模块，用于在不同的停车场之间实现统一收费管理；该模块利用区块链的价值自动传递特性，当用户需要在联盟中的停车场停车缴费时，系统根据停车场设置的收费标准，自动扣除用户的停车费用。

4.根据权利要求1所述的基于区块链的停车场联盟管理系统，其特征在于，所述数据存储层，采用区块链作为系统的存储方式，在区块链上存储停车场信息和用户信息，包括停车场基本信息、停车场车位信息、用户个人基本信息、用户消费记录信息。

5.一种基于区块链的停车场联盟管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，当车辆进入停车场入口时，感应器发送车辆进入请求；

步骤2，系统对车辆是否在系统中注册进行判断：如果车辆在系统中注册，则进入步骤3；如果车辆未在系统中注册，则系统自动对车辆进行注册并设置初始金额和初始密码，进入步骤5；

步骤3，系统对车辆当前状态进行判断，若车辆显示已经停车，则返回“车辆已经停放”信息，进入停车场失败；若车辆显示未停车，则进入步骤4；

步骤4，系统对车辆余额状态进行判断，若车辆余额小于等于0，则返回“车辆余额不足”信息，进入停车场失败；若车辆余额大于0，则进入步骤5；

步骤5，系统对停车场是否存在空车位进行判断，若停车场当前没有停车位，则返回“该停车场无停车位”信息，进入停车场失败；若停车场当前有空车位，则进入停车场成功；

步骤6，当车辆进入停车场出口时，感应器发送车辆离开请求；

步骤7，系统对车辆当前状态进行判断：若车辆显示停车在该停车场，则离开停车场成功，并自动扣除相应的停车费用；否则离开停车场失败。