CN113191705B - 一种基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及物流运输技术领域，具体为一种基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易系统，包括基于智能车联网构建的智能货车运力交易系统、智能化货车系统以及基于区块链技术构建的物流交易信用区块链系统。本发明采用物流网的传感网络和RFID技术，改变传统物流配送过程中数据实时性差、信息采集效率低、无法对车辆进行实时调度等缺点，真正实现了数据的动态采集，融合运用智能车联网和区块链技术，可以让货车与货车车主、货车司机、物流需求方共同参与物流交易，并让货车厂商、金融机构、第三方服务机构、政府行业监管机构参与构建物流交易信用体系，构建多方参与、多方互信的物流交易模式，使得物流运输交易数据更加完整。

Description

一种基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易系统及 方法
技术领域
本发明涉及物流运输技术领域，具体为一种基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易系统及方法。
背景技术
道路货运业是国民经济发展的基础性服务行业，在支撑国家总体发展战略、促进产业结构调整、搞活内贸流通、服务百姓民生中均发挥着不可替代的作用。近年来，随着交通越来越便利，物流行业也随之壮大，越来越多的物品需要进行在途运输。物流是人、货、车三者协同的服务过程，在当下的物流交易模式下，货车作为物流运输的重要载具无法独立参与到物流交易服务过程中，使得物流运输交易数据完整性缺失，物流运输交易数据真实可信度低，大大制约着物流服务高质量发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易系统，包括基于智能车联网构建的智能货车运力交易系统、智能化货车系统以及基于区块链技术构建的物流交易信用区块链系统；
所述智能货车运力交易系统的智能货车运力交易终端用于链接供货端和供车端；
所述供货端用于提供货物的个人或团体，所述供车端用于提供货车的个人或团体，所述智能货车运力交易终端设置有用于堆放货物的货仓或物流园；
所述物流交易信用区块链系统为物流交易中参与的各机构提供分布式账本、数据和信用的交叉验证、物流交易数据链路支持服务。
所述基于区块链技术构建的物流交易信用区块链系统，采用DAG的共识算法，分布式账本为每个交易计算权重和累计权重，前者与交易自身POW函数大小成正相关，后者是自身权重与DAG中直接或间接引用自己的所有交易的权重之和，累计权重代表了对该物流交易的信任度。当一个物流交易的累计权重足够高时，它将以极高的概率得到确认。此外，为了避免节点引用改物流交易，以及惩罚懒惰节点，引入了马可夫蒙特卡洛随机游走算法，该算法中，节点需要先在DAG 中随机选取累计权重在W与2W之间的N个点，然后让它们以概率：
Figure RE-GDA0003100717700000021
Pxy向子交易随机游走，最先到达的两个端的物流交易即为需要验证的两个交易。其中，y→x表示y直接引用x，□α是一个非负可调参数。在该公式中，存在引用关系的两个交易之间累计权重相差越小，则子交易为随机游走的下一步的概率越高。
作为优选，所述物流交易中参与的各机构包括政府行政管理机构、第三方服务机构、交易管理机构和货车厂商。
作为优选，所述智能货车运力交易终端包括车、货匹配模块和人工处理模块。
作为优选，所述车、货匹配模块用于将供货端的货物随机分配于空闲的供车端，所述人工处理模块用于处理供货端以及供车端关于物流的相关问题。
作为优选，所述物流的相关问题包括货物的种类、体积、质量与计费。
作为优选，所述智能化货车系统包括智能运输监控终端和货车辅助设备，所述智能运输监控终端是用于在途货物的实时监控，利用传感器节点网络，及时的感知货物的环境数据，并通过射频通信技术发送到RFID识读器，并最终传送到互联网的智能终端。
作为优选，所述智能运输监控终端对货物的基本属性数据、环境感知信息进行一个综合的分析和评估，对在途货车进行实时跟踪调度，利用卫星定位系统 GPS和地理信息系统GIS，实时了解货车的具体位置和周边的交通状况，为在途货车制定最短的行车路线，并将地图路线信息传送到货车的GPS上。
作为优选，所述智能运输监控终端还包括货车及设备数据采集模块、货车数据校检与签名模块、货车与司机交互模块、货车与司机鉴权模块和货车资质鉴权模块。
另一方面，本发明还一种基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易方法，包括上述的基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易系统具体包括如下步骤：
S1：构建物流交易可信区块链系统；
S2：构建智能货车运力交易系统；
S3：构建智能化货车系统；
S4：通过基于物联网、区块链技术将物流交易可信区块链系统、智能货车运力交易系统、智能化货车系统进行数据传输；
S4：智能货车运力交易系统的智能货车运力交易终端链接供货端和供车端，为司机和用户提供物流交易服务。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易系统及方法，采用物流网的传感网络和RFID技术，改变传统物流配送过程中数据实时性差、信息采集效率低、无法对车辆进行实时调度等缺点，真正实现了数据的动态采集，融合运用智能车联网和区块链技术，提出一种让货车直接进行物流交易的系统，可以让货车与货车车主、货车司机、物流需求方共同参与物流交易，并让货车厂商、金融机构、第三方服务机构、政府行业监管机构参与构建物流交易信用体系，构建多方参与、多方互信的物流交易模式，使得物流运输交易数据更加完整，使得物流运输交易数据更加真实可信，对配送过程进行一个动态的监控和调度，通过传感器、RFID技术、GPS芯片、GSM芯片等硬件的协同工作，将采集到的货物位置坐标、环境感知数据和RFID标签存储的基本属性数据传送到数据处理单元，进行数据的分析和评估，以实现对配送过程的动态监控和调度，使得货物能安全、高效的送到客户手。
2、本基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易系统及方法中，智能运输监控终端对货物的基本属性数据、环境感知信息进行一个综合的分析和评估，对在途货车进行实时跟踪调度利用卫星定位系统GPS和地理信息系统GIS，实时了解货车的具体位置和周边的交通状况，为在途货车制定最短的行车路线，并将地图路线信息传送到货车的GPS上。
3、本基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易系统及方法中，货车辅助设备包括用于感知货物环境数据的传感器以及辅助决策终端，货物环境数据包括温度、湿度、压力环境数据；辅助决策终端用于对货车的位置和周边环境数据进行一个综合的分析和评估，对坐标信息进行匹配，判断是否送达目的地，以及还需要多长时间送达，以便配送中心通知各个客户；根据货物的温度、湿度、压力环境数据进行检测，若数据超出范围，则通过短信通知司机和调度中心，以便对物资进行及时的保护；若在途货车出现突发事件，配送中心也能第一时间得知情况，增派其他货车以保证货物的及时送达。
附图说明
图1为本发明的物流交易可信区块链系统示意图；
图2为本发明的只能货车运力交易终端示意图一；
图3为本发明的智能货车运力交易终端示意图二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供以下技术方案：
实施例1
一种基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易系统，包括基于智能车联网构建的智能货车运力交易系统、智能化货车系统以及基于区块链技术构建的物流交易信用区块链系统；其中智能货车运力交易系统的智能货车运力交易终端用于链接供货端和供车端；
供货端用于提供货物的个人或团体，供车端用于提供货车的个人或团体，智能货车运力交易终端设置有用于堆放货物的货仓或物流园；
物流交易信用区块链系统为物流交易中参与的各机构提供分布式账本、数据和信用的交叉验证、物流交易数据链路支持服务。
基于区块链技术构建的物流交易信用区块链系统，采用DAG的共识算法，分布式账本为每个交易计算权重和累计权重，前者与交易自身POW函数大小成正相关，后者是自身权重与DAG中直接或间接引用自己的所有交易的权重之和，累计权重代表了对该物流交易的信任度。当一个物流交易的累计权重足够高时，它将以极高的概率得到确认。此外，为了避免节点引用改物流交易，以及惩罚懒惰节点，引入了马可夫蒙特卡洛随机游走算法，该算法中，节点需要先在DAG中随机选取累计权重在W与2W之间的N个点，然后让它们以概率：
Figure RE-GDA0003100717700000061
Pxy向子交易随机游走，最先到达的两个端的物流交易即为需要验证的两个交易。其中，y→x表示y直接引用x，□α是一个非负可调参数。在该公式中，存在引用关系的两个交易之间累计权重相差越小，则子交易为随机游走的下一步的概率越高。
进一步的，物流交易中参与的各机构包括政府行政管理机构、第三方服务机构、交易管理机构和货车厂商。
值得说明的是，智能货车运力交易终端包括车、货匹配模块和人工处理模块，车、货匹配模块用于将供货端的货物随机分配于空闲的供车端，人工处理模块用于处理供货端以及供车端关于物流的相关问题，其中物流的相关问题包括货物的种类、体积、质量与计费。
具体的，智能化货车系统包括智能运输监控终端和货车辅助设备，智能运输监控终端是用于在途货物的实时监控，利用传感器节点网络，及时的感知货物的环境数据，并通过射频通信技术发送到RFID识读器，并最终传送到互联网的智能终端。
智能运输监控终端对货物的基本属性数据、环境感知信息进行一个综合的分析和评估，对在途货车进行实时跟踪调度，利用卫星定位系统GPS和地理信息系统GIS，实时了解货车的具体位置和周边的交通状况，为在途货车制定最短的行车路线，并将地图路线信息传送到货车的GPS上。
货车辅助设备包括用于感知货物环境数据的传感器以及辅助决策终端，货物环境数据包括温度、湿度、压力环境数据；辅助决策终端用于对货车的位置和周边环境数据进行一个综合的分析和评估，对坐标信息进行匹配，判断是否送达目的地，以及还需要多长时间送达，以便配送中心通知各个客户；根据货物的温度、湿度、压力环境数据进行检测，若数据超出范围，则通过短信通知司机和调度中心，以便对物资进行及时的保护；若在途货车出现突发事件，配送中心也能第一时间得知情况，增派其他货车以保证货物的及时送达；
本实施例中，货物的温度和压力直接可用传感器测得，货物的湿度r计算公式为
Figure RE-GDA0003100717700000071
其中，mv，md分别为湿空气中的水汽和干空气质量，ρv，ρd分别为水汽和干空气密度，Rv，Rd分别为水汽和干空气气体常数，T为露点温度，e为水汽压， P为水汽对货物的压强。
智能运输监控终端采用物流网的传感网络和RFID技术，改变传统物流配送过程中数据实时性差、信息采集效率低、无法对车辆进行实时调度等缺点，真正实现了数据的动态采集，对配送过程进行一个动态的监控和调度，通过传感器、 RFID技术、GPS芯片、GSM芯片等硬件的协同工作，将采集到的货物位置坐标、环境感知数据和RFID标签存储的基本属性数据传送到数据处理单元，进行数据的分析和评估，以实现对配送过程的动态监控和调度，使得货物能安全、高效的送到客户手中。
此外，智能运输监控终端还包括货车及设备数据采集模块、货车数据校检与签名模块、货车与司机交互模块、货车与司机鉴权模块和货车资质鉴权模块。
另一方面，本发明还提供一种基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易方法，具体包括如下步骤：
S1：构建物流交易可信区块链系统；
S2：构建智能货车运力交易系统；
S3：构建智能化货车系统；
S4：通过基于物联网、区块链技术将物流交易可信区块链系统、智能货车运力交易系统、智能化货车系统进行数据传输；
S4：智能货车运力交易系统的智能货车运力交易终端链接供货端和供车端，为司机和用户提供物流交易服务。
实施例2
一种基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易系统，包括基于智能车联网构建的智能货车运力交易系统、智能化货车系统以及基于区块链技术构建的物流交易信用区块链系统；其中智能货车运力交易系统的智能货车运力交易终端用于链接供货端和供车端；
供货端用于提供货物的个人或团体，供车端用于提供货车的个人或团体，智能货车运力交易终端设置有用于堆放货物的货仓或物流园；
物流交易信用区块链系统为物流交易中参与的各机构提供分布式账本、数据和信用的交叉验证、物流交易数据链路支持服务。
进一步的，物流交易中参与的各机构包括政府行政管理机构、第三方服务机构、交易管理机构和货车厂商。
值得说明的是，智能货车运力交易终端包括车、货匹配模块和人工处理模块，车、货匹配模块用于将供货端的货物随机分配于空闲的供车端，人工处理模块用于处理供货端以及供车端关于物流的相关问题，其中物流的相关问题包括货物的种类、体积、质量与计费。
具体的，智能化货车系统包括智能运输监控终端和货车辅助设备，智能运输监控终端是用于在途货物的实时监控，利用传感器节点网络，及时的感知货物的环境数据，并通过射频通信技术发送到RFID识读器，并最终传送到互联网的智能终端。
智能运输监控终端对货物的基本属性数据、环境感知信息进行一个综合的分析和评估，对在途货车进行实时跟踪调度，利用卫星定位系统GPS和地理信息系统GIS，实时了解货车的具体位置和周边的交通状况，为在途货车制定最短的行车路线，并将地图路线信息传送到货车的GPS上。
货车辅助设备包括用于感知货物环境数据的传感器以及辅助决策终端，货物环境数据包括温度、湿度、压力环境数据；辅助决策终端用于对货车的位置和周边环境数据进行一个综合的分析和评估，对坐标信息进行匹配，判断是否送达目的地，以及还需要多长时间送达，以便配送中心通知各个客户；根据货物的温度、湿度、压力环境数据进行检测，若数据超出范围，则通过短信通知司机和调度中心，以便对物资进行及时的保护；若在途货车出现突发事件，配送中心也能第一时间得知情况，增派其他货车以保证货物的及时送达。
智能运输监控终端采用物流网的传感网络和RFID技术，改变传统物流配送过程中数据实时性差、信息采集效率低、无法对车辆进行实时调度等缺点，真正实现了数据的动态采集，对配送过程进行一个动态的监控和调度，通过传感器、 RFID技术、GPS芯片、GSM芯片等硬件的协同工作，将采集到的货物位置坐标、环境感知数据和RFID标签存储的基本属性数据传送到数据处理单元，进行数据的分析和评估，以实现对配送过程的动态监控和调度，使得货物能安全、高效的送到客户手中。
此外，智能运输监控终端还包括货车及设备数据采集模块、货车司机行驶状态监测模块。货车司机行驶状态监测模块包括驾驶时长检测单元和酒精度检测单元。
另一方面，本发明还提供一种基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易方法，具体包括如下步骤：
S1：构建物流交易可信区块链系统；
S2：构建智能货车运力交易系统；
S3：构建智能化货车系统；
S4：通过基于物联网、区块链技术将物流交易可信区块链系统、智能货车运力交易系统、智能化货车系统进行数据传输；
S4：智能货车运力交易系统的智能货车运力交易终端链接供货端和供车端，为司机和用户提供物流交易服务。
本发明的基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易系统及方法，采用物流网的传感网络和RFID技术，改变传统物流配送过程中数据实时性差、信息采集效率低、无法对车辆进行实时调度等缺点，真正实现了数据的动态采集，融合运用智能车联网和区块链技术，提出一种让货车直接进行物流交易的系统，可以让货车与货车车主、货车司机、物流需求方共同参与物流交易，并让货车厂商、金融机构、第三方服务机构、政府行业监管机构参与构建物流交易信用体系，构建多方参与、多方互信的物流交易模式，使得物流运输交易数据更加完整，使得物流运输交易数据更加真实可信，对配送过程进行一个动态的监控和调度，通过传感器、RFID技术、GPS芯片、GSM芯片等硬件的协同工作，将采集到的货物位置坐标、环境感知数据和RFID标签存储的基本属性数据传送到数据处理单元，进行数据的分析和评估，以实现对配送过程的动态监控和调度，使得货物能安全、高效的送到客户手中。
以RFID标签存储为例，数据分析和评估计算公式为：
Figure RE-GDA0003100717700000111
，其中W＝f(V，S，F)，V0为初始RFID标签存储量，α为作业量与初始RFID 标签存储量的比值，β为各影响因子的权数。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (1)

1.一种基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易方法，包括基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易系统，所述基于智能车联网和区块链的智能货车物流交易系统包括基于智能车联网构建的智能货车运力交易系统、智能化货车系统以及基于区块链技术构建的物流交易信用区块链系统；
所述智能货车运力交易系统的智能货车运力交易终端用于链接供货端和供车端；
所述供货端用于提供货物的个人或团体，所述供车端用于提供货车的个人或团体，所述智能货车运力交易终端设置有用于堆放货物的货仓或物流园；
所述物流交易信用区块链系统为物流交易中参与的各机构提供分布式账本、数据和信用的交叉验证、物流交易数据链路支持服务；
所述物流交易中参与的各机构包括行政管理机构、第三方服务机构、交易管理机构和货车厂商，所述智能货车运力交易终端包括车、货匹配模块和人工处理模块；
基于区块链技术构建的物流交易信用区块链系统，采用DAG的共识算法，分布式账本为每个交易计算权重和累计权重，前者与交易自身POW函数大小成正相关，后者是自身权重与DAG中直接或间接引用自己的所有交易的权重之和，累计权重代表了对该物流交易的信任度；当一个物流交易的累计权重足够高时，它将以极高的概率得到确认；引入了马可夫蒙特卡洛随机游走算法，该算法中，节点需要先在DAG中随机选取累计权重在W与2W之间的N个点，然后让它们以概率：
Figure FDA0003425105170000011
Pxy向子交易随机游走，最先到达的两个端的物流交易即为需要验证的两个交易；其中，y→x表示y直接引用x，α是一个非负可调参数；在该公式中，存在引用关系的两个交易之间累计权重相差越小，则子交易为随机游走的下一步的概率越高；
所述车、货匹配模块用于将供货端的货物随机分配于空闲的供车端，所述人工处理模块用于处理供货端以及供车端关于物流的相关问题；
所述物流的相关问题包括货物的种类、体积、质量与计费；
所述智能化货车系统包括智能运输监控终端和货车辅助设备，所述智能运输监控终端是用于在途货物的实时监控，利用传感器节点网络，及时的感知货物的环境数据，并通过射频通信技术发送到RFID识读器，并最终传送到互联网的智能终端；
采用物流网的传感网络和RFID技术，实现了数据的动态采集，融合运用智能车联网和区块链技术，让货车与货车车主、货车司机、物流需求方共同参与物流交易，并让货车厂商、金融机构、第三方服务机构、政府行业监管机构参与构建物流交易信用体系，构建多方参与、多方互信的物流交易模式，使得物流运输交易数据更加完整，使得物流运输交易数据更加真实可信，对配送过程进行一个动态的监控和调度，通过传感器、RFID技术、GPS芯片、GSM芯片硬件的协同工作，将采集到的货物位置坐标、环境感知数据和RFID标签存储的基本属性数据传送到数据处理单元，进行数据的分析和评估，以实现对配送过程的动态监控和调度，使得货物能安全、高效的送到客户手中；
RFID标签存储的数据分析和评估计算公式为：
Figure FDA0003425105170000021
其中W＝f(V，S，F)，V0为初始RFID标签存储量，α为作业量与初始RFID标签存储量的比值，β为各影响因子的权数；
所述智能运输监控终端对货物的基本属性数据、环境感知信息进行一个综合的分析和评估，对在途货车进行实时跟踪调度，利用卫星定位系统GPS和地理信息系统GIS，实时了解货车的具体位置和周边的交通状况，为在途货车制定最短的行车路线，并将地图路线信息传送到货车的GPS上；
货车辅助设备包括用于感知货物环境数据的传感器以及辅助决策终端，货物环境数据包括温度、湿度、压力环境数据；辅助决策终端用于对货车的位置和周边环境数据进行一个综合的分析和评估，对坐标信息进行匹配，判断是否送达目的地，以及还需要多长时间送达，以便配送中心通知各个客户；根据货物的温度、湿度、压力环境数据进行检测，若数据超出范围，则通过短信通知司机和调度中心，以便对物资进行及时的保护；若在途货车出现突发事件，配送中心也能第一时间得知情况，增派其他货车以保证货物的及时送达；
货物的温度和压力直接可用传感器测得，货物的湿度r计算公式为：
Figure FDA0003425105170000022
其中，mv，md分别为湿空气中的水汽和干空气质量，ρv，ρd分别为水汽和干空气密度，Rv，Rd分别为水汽和干空气气体常数，T为露点温度，e为水汽压，P为水汽对货物的压强；
所述智能运输监控终端还包括货车及设备数据采集模块、货车数据校检与签名模块、货车与司机交互模块、货车与司机鉴权模块和货车资质鉴权模块；
其特征在于：具体包括如下步骤：
S1：构建物流交易可信区块链系统；
S2：构建智能货车运力交易系统；
S3：构建智能化货车系统；
S4：通过基于物联网、区块链技术将物流交易可信区块链系统、智能货车运力交易系统、智能化货车系统进行数据传输；
S4：智能货车运力交易系统的智能货车运力交易终端链接供货端和供车端，为司机和用户提供物流交易服务。
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