CN111724279A - 基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统，属于社会事务管理系统技术领域。它解决了现有的道路及其附属设施的承建、养护、维修由于缺乏信息沟通、管理混乱等问题。本基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统，运行在底层的区块链平台的业务节点上，业务节点包括市政工程管理部门区块链节点，公安交通管理部门区块链节点，本系统包括：道路相关用户注册模块等。与现有技术相比，本基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统的优点在于：将道路及其附属设施的承建、养护、维护、质量监督以及事故等信息记录在区块链上，使道路及其附属设施的相关信息有据可查。

Description

基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统
技术领域
本发明属于社会事务管理系统技术领域，尤其是涉及一种基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统。
背景技术
区块链技术，区块链是一种新型去中心化分布式账本技术，能安全地存储交易或其他数据，特点是存储在区块链上的信息不可伪造和篡改，区块链共识算法驱动区块链上的每个节点都参与到交易的验证过程中，保证区块链上交易都是经过确认可信的，区块链上每个节点都维护一个公共的账本，任何一个节点对自己所维护的账本的修改都将不被其他节点所承认，从而保证公共账本不可被伪造和篡改。
随着我国现代化的快速发展，城市也在不断发展，其中尤以作为城市血脉的道路的发展更是日新月异，众所周知，道路的建设，不仅仅是包括道路本身，还包括着大量的依附于该道路的附属设施，重要的如城市供水、排水、燃气、热力、供电、通信、消防等依附于道路的各种管线、杆线等设施，而上述这些设施大多是埋设于道路之下，由于目前各道路附属设施都由各单位单独负责实施，缺少相互地对于道路建设、附属设施部署的信息共享，以致当道路及其附属设施承建完成后，后续的道路养护、维修单位由于缺少上述的信息，时常出现在维修道路时将埋设于道路下的附属设施给破坏的现象，不仅耽误了工程进度，同时由于这些附属设施与周边的居民息息相关，会严重地影响居民的日常生活，一直为群众所病垢。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种解决上述问题中的至少一部分的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本发明的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统，所述管理系统运行在底层的区块链平台的业务节点上，其特征在于，业务节点包括市政工程管理部门区块链节点，公安交通管理部门区块链节点，本系统包括：
道路相关用户注册模块，该模块用于接收负责道路承建、监理、养护或维修的用户和负责道路附属设施的承建、监理、养护或维修的用户的注册申请，同时提交由该模块生成的一非对称密钥对中的公钥和数字签名；
道路相关用户注册申请审核模块，该模块用于审核提交了注册申请信息的用户是否符合注册条件，若审核通过，则将用户权限授予该用户、同时将该用户的经加密后的注册申请信息、公钥和数字签名基于共识发布于区块链平台上；
道路注册模块，该模块由负责道路承建的用户启动，用于将其承建的道路生成唯一的道路ID号，并生成一对的道路公钥和道路私钥，并用道路私钥对道路进行签名处理，同时创建区块用于存储负责道路承建的用户ID号、道路ID号、道路名称、道路承建时间、道路施工工期，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上；
道路附属设施注册模块，该模块由负责道路附属设施修建的用户启动，用于将其修建的道路附属设施生成唯一的道路附属设施ID号，并生成一对的道路附属设施公钥和道路附属设施私钥，并用道路附属设施私钥对道路附属设施进行签名处理，同时创建区块用于存储负责道路附属设施承建的用户ID号、道路ID号、道路名称、道路附属设施ID号、道路附属设施承建时间、道路附属设施施工工期，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上；
道路维护模块，该模块由负责道路养护或维修的用户启动，用于将其负责的养护或维修的道路的维护信息，存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上；
道路附属设施维护模块，该模块由负责道路附属设施修建的用户启动，用于将其负责修建的道路附属设施的维护信息，存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
在上述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统中，系统还包括道路事故申报模块，该模块用于将发生于编号为道路ID号的道路上的被损的事故信息存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
在上述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统中，系统还包括道路附属设施事故申报模块，该模块用于将发生于编号为道路ID号的道路上的且编号为道路附属设施ID号的道路附属设施被损的事故信息存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
在上述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统中，系统还包括道路质量监督模块，由负责道路质量监理的用户发起，该模块用于将由负责道路质量监理的用户对指定的道路所作出的道路质量评估信息存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
在上述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统中，系统还包括道路附属设施质量监督模块，由负责道路附属设施的质量监理的用户发起，该模块用于将由负责道路附属设施的质量监理的用户对指定的道路附属设施所作出的道路附属设施质量评估信息存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
在上述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统中，道路的维护信息包括维护道路的用户ID号、道路ID号、维护位置、维护面积、维护期限、维护完成时间；道路附属设施的维护信息包括维护道路附属设施的用户ID号、道路ID号、道路附属设施ID号、维护位置、维护面积、维护期限、维护完成时间。
在上述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统中，道路相关用户注册申请审核模块中所审核的事项包括是否拥有施工资格证书。
在上述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统中，道路维护模块中，在将道路的维护信息存储于新创建的区块之前先审核维护该编号为道路ID号的道路的用户是否有相应地资质等级，并将审核结果和道路的维护信息一起存储于新创建的区块中。
在上述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统中，道路附属设施维护模块中，在将道路附属设施的维护信息存储于新创建的区块之前先审核维护该编号为道路ID号的道路中编号为道路附属设施ID号的道路附属设施的用户是否有相应地资质等级，并将审核结果和道路附属设施的维护信息一起存储于新创建的区块中。
在上述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统中，系统还包括道路施工招投标模块和道路附属设施施工招投标模块，所述道路施工招投标模块由市政工程管理部门区块链节点启动，该模块用于向有相关资质的施工用户、施工质量监督用户发送项目招标信息，接收到该招标信息的用户可以发回投标信息，并创建区块用于存储上述道路施工招投标的行为和信息，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上；所述的系统还包括道路施工招投标模块和道路附属设施施工招投标模块，所述道路施工招投标模块由市政工程管理部门区块链节点启动，该模块用于向有相关资质的施工用户、施工质量监督用户发送项目招标信息，接收到该招标信息的用户可以发回投标信息，并创建区块用于存储上述道路施工招投标的行为和信息，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
与现有技术相比，本基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统的优点在于：由于区块链网络具有分布式账本的功能，同时各业务节点的加入，将道路及其附属设施的承建、养护、维护、质量监督以及事故等信息记录在区块链上，以利于道路及其附属设施的主管部门更全面的了解道路及其附属设施的相关信息，为将来的决策做实际参考用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1提供了本发明实施例的系统架构图。
图2提供了本发明实施例中的区块链节点连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1
如图1至2所示，本基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统，本系统运行在底层的区块链平台的业务节点上，业务节点包括市政工程管理部门区块链节点，公安交通管理部门区块链节点，本系统包括道路相关用户注册模块、道路相关用户注册申请审核模块、道路注册模块、道路附属设施注册模块、道路维护模块和道路附属设施维护模块。
需要说明的是，上述的以及下述的各模块可以是智能合约。
以下为对各模块的具体介绍。
道路相关用户注册模块，该模块用于接收负责道路承建、监理、养护或维修的用户和负责道路附属设施的承建、监理、养护或维修的用户的注册申请，同时提交由该模块生成的一非对称密钥对中的公钥和数字签名。
道路相关用户注册申请审核模块，该模块用于审核提交了注册申请信息的用户是否符合注册条件，若审核通过，则将用户权限授予该用户、同时将该用户的经加密后的注册申请信息、公钥和数字签名基于共识发布于区块链平台上。
道路注册模块，该模块由负责道路承建的用户启动，用于将其承建的道路生成唯一的道路ID号，并生成一对的道路公钥和道路私钥，并用道路私钥对道路进行签名处理，同时创建区块用于存储负责道路承建的用户ID号、道路ID号、道路名称、道路承建时间、道路施工工期，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
另外，在创建上述的区块时还可以存储道路的规划设计信息，如具体位置，面积，还可以加上施工单位必须达到的资质等级等信息。
道路附属设施注册模块，该模块由负责道路附属设施修建的用户启动，用于将其修建的道路附属设施生成唯一的道路附属设施ID号，并生成一对的道路附属设施公钥和道路附属设施私钥，并用道路附属设施私钥对道路附属设施进行签名处理，同时创建区块用于存储负责道路附属设施承建的用户ID号、道路ID号、道路名称、道路附属设施ID号、道路附属设施承建时间、道路附属设施施工工期，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
另外，在创建上述的区块时还可以存储位于该道路上的该道路附属设施的规划设计信息，如具体位置，面积，还可以加上施工单位必须达到的资质等级等信息。
道路维护模块，该模块由负责道路养护或维修的用户启动，用于将其负责的养护或维修的道路的维护信息，存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
这里的道路的维护信息主要包括维护道路的用户ID号、道路ID号、维护位置、维护面积、维护期限、维护完成时间，根据需要还可以增加另外的道路的维护的数据。
道路附属设施维护模块，该模块由负责道路附属设施修建的用户启动，用于将其负责修建的道路附属设施的维护信息，存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
这里的道路附属设施的维护信息主要包括维护道路附属设施的用户ID号、道路ID号、道路附属设施ID号、维护位置、维护面积、维护期限、维护完成时间，根据需要还可以增加另外的道路附属设施的维护的数据。
实施例2
本实施例与实施例1共同的不同之处在于：系统还包括道路质量监督模块，由负责道路质量监理的用户发起，该模块用于将由负责道路质量监理的用户对指定的道路所作出的道路质量评估信息存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
这里的道路质量评估信息主要包括是否达到设计要求，预计正常使用的年限，负责道路质量监理的用户ID号，道路ID号、评估完成时间等信息，另外还可以包括针对该道路可能存在的质量隐患的整改建议，或者是后期养护、维护时的建议，可作为相关主管部门作出决策的参考。
另外地，系统还包括道路附属设施质量监督模块，由负责道路附属设施的质量监理的用户发起，该模块用于将由负责道路附属设施的质量监理的用户对指定的道路附属设施所作出的道路附属设施质量评估信息存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
这里的道路附属设施质量评估信息主要包括是否达到设计要求，预计正常使用的年限，负责道路附属设施质量监理的用户ID号，道路ID号、道路附属设施ID号、评估完成时间等信息，另外还可以包括针对该道路附属设施可能存在的质量隐患的整改建议，或者是后期养护、维护时的建议，可作为相关主管部门作出决策的参考。
实施例3
本实施例与实施例1、2共同的不同之处在于：系统还包括道路事故申报模块，该模块用于将发生于编号为道路ID号的道路上的被损的事故信息存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
这里的编号为道路ID号的道路上的被损的事故信息主要包括道路ID号，道路被损位置、道路被损面积、道路被损程度、道路被损原因等，把这些信息存储在区块链上，以便链上的用户通过检索获知该编号为道路ID号的道路曾经发生的事故，以便为后续的养护、维修计划的制定提供一个决策参考。
该模块的设置不仅可以记载道路被损的事实，此外还有利于道路的主管部门及时获知，并让有资质的施工用户来对被损的道路进行抢修。
另外地，系统还包括道路附属设施事故申报模块，该模块用于将发生于编号为道路ID号的道路上的且编号为道路附属设施ID号的道路附属设施被损的事故信息存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
这里的编号为道路ID号的道路上的且编号为道路附属设施ID号的道路附属设施的被损的事故信息主要包括道路ID号、道路附属设施ID号、道路附属设施被损位置、道路附属设施被损面积、道路附属设施被损程度、道路附属设施被损原因等，把这些信息存储在区块链上，以便链上的用户通过检索获知该编号为道路ID号的道路上的编号为道路附属设施ID号的道路附属设施曾经发生的事故，以便为后续的养护、维修计划的制定提供一个决策参考。
实施例4
本实施例与实施例1、2、3共同的不同之处在于：道路维护模块中，在将道路的维护信息存储于新创建的区块之前先审核维护该编号为道路ID号的道路的用户是否有相应地资质等级，并将审核结果和道路的维护信息一起存储于新创建的区块中。
这里的道路的维护信息主要包括括道路ID号，道路被维护的位置、道路被维护的面积、道路被维护的程度、道路被维护的原因、道路被维护的起始时间等。
另外地，道路附属设施维护模块中，在将道路附属设施的维护信息存储于新创建的区块之前先审核维护该编号为道路ID号的道路中编号为道路附属设施ID号的道路附属设施的用户是否有相应地资质等级，并将审核结果和道路附属设施的维护信息一起存储于新创建的区块中。
这里的道路附属设施的维护信息主要包括括道路ID号，道路附属设施ID号，道路附属设施被维护的位置、道路附属设施被维护的面积、道路附属设施被维护的程度、道路附属设施被维护的原因、道路附属设施被维护的起始时间等。
实施例5
本实施例与实施例1、2、3、4共同的不同之处在于：系统还包括道路施工招投标模块和道路附属设施施工招投标模块，所述道路施工招投标模块由市政工程管理部门区块链节点启动，该模块用于向有相关资质的施工用户、施工质量监督用户发送项目招标信息，接收到该招标信息的用户可以发回投标信息，并创建区块用于存储上述道路施工招投标的行为和信息，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上；所述的系统还包括道路施工招投标模块和道路附属设施施工招投标模块，所述道路施工招投标模块由市政工程管理部门区块链节点启动，该模块用于向有相关资质的施工用户、施工质量监督用户发送项目招标信息，接收到该招标信息的用户可以发回投标信息，并创建区块用于存储上述道路施工招投标的行为和信息，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
将招投标信息放之于区块链上，有利于信息的公开透明，为创造公平竞争的实现提供了技术支撑。
下面给出本系统应用的一个具体案例。
步骤01、2015年3月3日，有一个负责道路承建的用户编号为A0001的施工用户承建一条新的道路的承建任务，施工工期为6个月，其通过道路注册模块将其相关信息存储至区块链中，同时为新建的道路赋予一个新的且唯一道路ID号，该道路ID号为B0001。
步骤02、2015年4月3日，有一个负责供水管道铺设的道路编号为A0002的施工用户承建了为道路编号为B0001的道路铺设供水管道的任务，施工工期为15天，其通过道路附属设施模注册块将其相关信息存储至区块链中，同时为承接的道路附属设施赋予一个新的且唯一道路附属设施ID号，该道路附属设施ID号为C0001。
步骤03、2016年7月15日，有一个用户编号为A0003的养护用户为该道路负责养护，其通过道路维护模块将维护信息存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
步骤04、2017年2月15日，该道路由于通行车辆过多，路面以现多出凹坑，且平均坑洞尺寸大于10cm，为此通过道路事故申报模块，将该道路被损的事故信息储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
步骤05、市政工程管理部门区块链节点得知该道路被损信息后，于2017年2月16日安排负责道路维修的用户编号为A0004的用户负责维修此道路，该负责道路维修的用户通过道路维护模块将该道路的维护信息储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
步骤06、2017年2月18日，负责该道路质量监督的用户编号为A0005的用户对维修后的道路进行质量监督，并将作出的质量评估信息存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统，所述管理系统运行在底层的区块链平台的业务节点上，其特征在于，所述的业务节点包括市政工程管理部门区块链节点，公安交通管理部门区块链节点，本系统包括：
道路相关用户注册模块，该模块用于接收负责道路承建、监理、养护或维修的用户和负责道路附属设施的承建、监理、养护或维修的用户的注册申请，同时提交由该模块生成的一非对称密钥对中的公钥和数字签名；
道路相关用户注册申请审核模块，该模块用于审核提交了注册申请信息的用户是否符合注册条件，若审核通过，则将用户权限授予该用户、同时将该用户的经加密后的注册申请信息、公钥和数字签名基于共识发布于区块链平台上；
道路注册模块，该模块由负责道路承建的用户启动，用于将其承建的道路生成唯一的道路ID号，并生成一对的道路公钥和道路私钥，并用道路私钥对道路进行签名处理，同时创建区块用于存储负责道路承建的用户ID号、道路ID号、道路名称、道路承建时间、道路施工工期，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上；
道路附属设施注册模块，该模块由负责道路附属设施修建的用户启动，用于将其修建的道路附属设施生成唯一的道路附属设施ID号，并生成一对的道路附属设施公钥和道路附属设施私钥，并用道路附属设施私钥对道路附属设施进行签名处理，同时创建区块用于存储负责道路附属设施承建的用户ID号、道路ID号、道路名称、道路附属设施ID号、道路附属设施承建时间、道路附属设施施工工期，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上；
道路维护模块，该模块由负责道路养护或维修的用户启动，用于将其负责的养护或维修的道路的维护信息，存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上；
道路附属设施维护模块，该模块由负责道路附属设施修建的用户启动，用于将其负责修建的道路附属设施的维护信息，存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统，其特征在于，所述的系统还包括道路事故申报模块，该模块用于将发生于编号为道路ID号的道路上的被损的事故信息存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
3.根据权利要求1所述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统，其特征在于，所述的系统还包括道路附属设施事故申报模块，该模块用于将发生于编号为道路ID号的道路上的且编号为道路附属设施ID号的道路附属设施被损的事故信息存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
4.根据权利要求1所述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统，其特征在于，所述的系统还包括道路质量监督模块，由负责道路质量监理的用户发起，该模块用于将由负责道路质量监理的用户对指定的道路所作出的道路质量评估信息存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
5.根据权利要求1所述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统，其特征在于，所述的系统还包括道路附属设施质量监督模块，由负责道路附属设施的质量监理的用户发起，该模块用于将由负责道路附属设施的质量监理的用户对指定的道路附属设施所作出的道路附属设施质量评估信息存储于新创建的区块中，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
6.根据权利要求1所述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统，其特征在于，所述的道路的维护信息包括维护道路的用户ID号、道路ID号、维护位置、维护面积、维护期限、维护完成时间；所述的道路附属设施的维护信息包括维护道路附属设施的用户ID号、道路ID号、道路附属设施ID号、维护位置、维护面积、维护期限、维护完成时间。
7.根据权利要求1所述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统，其特征在于，所述的道路相关用户注册申请审核模块中所审核的事项包括是否拥有施工资格证书。
8.根据权利要求1所述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统，其特征在于，所述的道路维护模块中，在将道路的维护信息存储于新创建的区块之前先审核维护该编号为道路ID号的道路的用户是否有相应地资质等级，并将审核结果和道路的维护信息一起存储于新创建的区块中。
9.根据权利要求1所述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统，其特征在于，所述的道路附属设施维护模块中，在将道路附属设施的维护信息存储于新创建的区块之前先审核维护该编号为道路ID号的道路中编号为道路附属设施ID号的道路附属设施的用户是否有相应地资质等级，并将审核结果和道路附属设施的维护信息一起存储于新创建的区块中。
10.根据权利要求1所述的基于区块链的城市区域内道路及其附属设施的信息管理系统，其特征在于，所述的系统还包括道路施工招投标模块和道路附属设施施工招投标模块，所述道路施工招投标模块由市政工程管理部门区块链节点启动，该模块用于向有相关资质的施工用户、施工质量监督用户发送项目招标信息，接收到该招标信息的用户可以发回投标信息，并创建区块用于存储上述道路施工招投标的行为和信息，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上；所述的系统还包括道路施工招投标模块和道路附属设施施工招投标模块，所述道路施工招投标模块由市政工程管理部门区块链节点启动，该模块用于向有相关资质的施工用户、施工质量监督用户发送项目招标信息，接收到该招标信息的用户可以发回投标信息，并创建区块用于存储上述道路施工招投标的行为和信息，并加上时间戳，基于共识将该区块存储到区块链上。
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