CN113347243A - 基于区块链的行车信息记录系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及道路交通技术领域，具体公开了一种基于区块链的行车信息记录系统及方法，包括汽车端和区块链行车服务平台，汽车端包括信息采集模块和请求发送模块，区块链行车服务平台包括数据接收模块、请求接收模块、数据查询模块、路况判断模块、路况预测模块以及信息发送模块。区块链行车服务平台实时接收汽车端上传的车辆信息，当有汽车端请求目标路段时，获取目标路段的汽车端上传的车辆信息，判断目标路段的路况信息，并且判断汽车端到达目标路段后的路况信息，将这些信息发送给汽车端，能够帮助用户详细的了解拥堵路段的具体情况，提前做好应对策略。

Description

基于区块链的行车信息记录系统及方法
技术领域
本发明涉及道路交通技术领域，具体涉及了基于区块链的行车信息记录系统及方法。
背景技术
由于汽车的数量越来越多，使得市区内车流量日益提高，每逢早高峰、晚高峰或者是节假日，道路上的汽车数量过多，导致道路无法负荷如此大的车流量，从而引起交通拥堵。交通拥堵对人们的出行质量和出行费用都造成了严重的影响，随着交通拥堵日益严峻，如何避开拥堵、顺利出行，成为了广大车主的困扰。
目前，人们都是通过收听路况广播，或者是通过汽车或手机导航仪了解前方路段上的拥堵情况，再考虑是通过或者是绕行。传统的导航仪是在地图上显示拥堵路段的长度，以及通过不同的颜色表示拥堵的程度，并不能了解到拥堵路段的汽车数量、行驶速度以及实时影像，可能使用户做出错误的判断。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种基于区块链的行车信息记录系统及方法，能够帮助用户了解前方路段的汽车数量、行驶速度以及实时影像，从而帮助用户更好地判断是否需要绕道。
本发明提供的基础方案：包括汽车端和区块链行车服务平台，所述汽车端包括信息采集模块和请求发送模块，所述区块链行车服务平台包括数据接收模块、请求接收模块、数据查询模块、路况判断模块以及信息发送模块；
信息采集模块，用于采集汽车端当前所在路段的车辆信息，并将车辆信息实时上传至区块链行车服务平台，所述车辆信息包括车辆位置信息、行驶速度和实时影像；
数据接收模块，用于接收汽车端上传的车辆信息，记录在区块链中；
请求发送模块，用于选择目标路段，向区块链行车服务平台发送对目标路段的查询请求；
请求接收模块，用于接收汽车端的对目标路段的查询请求；
数据查询模块，用于查找从目标路段的汽车端上传的车辆信息；
路况判断模块，用于根据目标路段的车辆信息和目标路段的汽车端的数量判断目标路段的路况信息；
信息发送模块，用于将目标路段的车辆信息、路况信息发送给发出请求的汽车端。
本发明的原理及优点在于：通过汽车端采集当前所在路段的车辆信息，将车辆信息实时上传至区块链行车服务平台，区块链行车服务平台将所有汽车端上传的车辆信息存储至区块链。汽车端通过请求发送模块查询想要前往的目标路段的车辆信息，区块链行车服务平台查找出目标路段的汽车端上传的车辆信息，判断出目标路段的路况信息，将目标路段的路况信息发送给发出请求的汽车端。相比于现有技术，用户能够了解到目标路段的行车速度，实时的影像以及车辆数量，可以帮助用户更好的判断是否需要绕行，并且通过区块链记录车辆信息，具有不可篡改性，能够防止数据被肆意变更，方便进行追溯。
进一步，所述区块链行车服务平台还包括路况预估模块，所述路况预估模块包括行车时间模块和拥堵预估模块；
行车时间模块，用于获取发出请求的汽车端与目标路段之间的距离，计算到达目标路段的时间；
拥堵预估模块，用于判断发出请求的汽车端到达目标路段时的路况信息；
信息发送模块还用于将达到目标路段时的路况信息发送给汽车端。
获取用户与目标路段之间的距离，计算出到达目标路段所要花费的时间，判断到达目标路段后的路况信息。当用户请求目标路段时，目标路段可能处于拥堵，而达到之后拥堵已经缓解，让用户了解这一信息，避免了不必要的绕道。
进一步，所述路况预估模块还包括车辆预估模块；
车辆预估模块，用于获取同样请求该目标路段的其他汽车端数量，以及到达目标路段的时间；
所述拥堵预估模块还用于根据其他汽车端数量和达到时间，判断到达目标路段后的路况信息。
获取同样打算前往目标路段的车辆数量，有可能在用户请求目标路段的路况信息时，目标路段还未处于拥堵，但是有大量车辆正在前往该目标路段，通过获取同样请求该目标路段的其他汽车端数量，以及其他车辆达到的时间，判断达到目标路段后的路况信息，让用户提前了解这一信息，以供用户提前做出判断，是否继续前往该路段。
进一步，所述区块链行车服务平台还包括路线推荐模块，所述路线推荐模块用于当汽车端达到目标路段时，若目标路段处于拥堵，则推荐其他路线；
信息发送模块还用于将推荐路线发送给汽车端。
当判断出用户达到目标路段时，目标路段处于拥堵，为用户推荐其他的路面，避免拥堵。
进一步，所述路线推荐模块包括预计缓解时间模块，用于计算发出请求的汽车端达到目标路段后，目标路段缓解拥堵的时间，记为预计缓解时间，路线推荐模块内置有时间阈值；
当预计缓解时间大于时间阈值时，推荐的路线为与目标路段终点相同，且路况信息通畅的道路；
当预计缓解时间小于时间阈值时，推荐的路线为增加达到目标路段距离的路线，增加的距离所花费的时间大于等于预计缓解时间，并且大于的时间不超过五分钟。
对于长时间才能缓解的拥堵，选择绕道而行，对于短时间能够缓解的拥堵，为用户推荐的路线仅为达到目标路段前的路线，让用户花费更多的时间达到目标路段，使得用户到达目标路段时，拥堵刚好已经缓解。通过改变达到目标路段前的路线，将堵车的时间花费在路程上，既没有绕远路，也没有在堵车过程中频繁启动起步，更加节省油耗。
进一步，所述区块链行车服务平台还包括拥堵判断模块，当一个路段处于拥堵时，结合当前时间以及该路段的历史信息，判断路段的拥堵类型，包括正常拥堵和异常拥堵。
在城市道路中，若是因上下班高峰、道路原因等导致的日常拥堵为正常拥堵，正常拥堵为在每天固定时段、固定路段均会发生的拥堵，从历史数据可以反映得出。若是某个拥堵路段的历史信息中，在对应时段内很少发生拥堵，则判断为由其他原因引发的异常拥堵。
进一步，所述拥堵判断模块还包括异常处理模块，用于当拥堵为异常拥堵时，通过该路段汽车端上传的实时影像判断拥堵原因，生成报告，发送给相关部门。
当判断拥堵为异常拥堵时，通过该路段上的汽车端上传的影像，分析出产生异常拥堵的原因，将这一信息递交给相关部门，使相关部门能够更加及时的了解到道路异常拥堵情况，能够更快的进行处理。
本发明还提供了一种基于区块链的行车信息记录方法，该方法使用了上述的基于区块链的行车信息记录系统，该方法包括以下步骤：
包括以下步骤：
S101：接收汽车端上传的车辆信息，包括车辆位置信息、行驶速度以及实时影像；
S102：将车辆信息添加至区块链；
S103：接收汽车端发出的查询目标路段的请求；
S104：从区块链中查找目标路段的汽车端上传的车辆信息；
S105：根据目标路段的车辆信息，判断目标路段的路况信息；
S106：获取发出请求的汽车端距离目标路段的距离，计算其到达目标路段的时间；
S107：获取同样请求该目标路段的其他汽车端数量以及这些汽车端到达目标路段的时间；
S108：判断发出请求的汽车端到达目标路段后的路况信息；
S109：将当前目标路段的车辆信息、路况信息以及汽车端达到目标路段时的路况信息发送给发出请求的汽车端。
进一步，还包括以下步骤：
S201：计算缓解拥堵所需花费时间，记为预计缓解时间；
S202：判断花费时间是否大于时间阈值，是则执行S203，否则执行S204；
S203：推荐与目标路段终点相同，且路况通畅的道路；
S204：推荐增加到达目标路段距离的道路，增加的距离所花费的时间大于等于预计缓解时间，并且大于的时间不超过五分钟。
进一步，还包括以下步骤：
S301：获取拥堵路段的历史信息；
S302：根据当前时间以及拥堵路段历史信息判断拥堵为正常拥堵或是异常拥堵；
S303：当判断为异常拥堵时，分析拥堵原因；
S304：将拥堵原因生产报告，发送给相关部门。
附图说明
图1为本发明实施例一的示逻辑框图；
图2为本发明实施例中路况预估模块的逻辑框图。
具体实施方式
实施例一
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
实施例基本如附图1所示：
基于区块链的行车信息记录系统，包括汽车端和区块链行车服务平台，汽车端包括信息采集模块和请求发送模块，区块链行车服务平台包括数据接收模块、请求接收模块、数据查询模块、路况判断模块、路况预估模块以及信息发送模块。
信息采集模块用于采集汽车当前所在路段的车辆信息，通过GPS技术采集汽车的位置信息和行驶速度，通过摄像头拍摄当前路段的实时影像。信息采集模块将采集到的车辆信息每隔1分钟上传至区块链行车服务平台。区块链行车服务平台通过数据接收模块接收到各个汽车端上传的数据，将接收到的数据生成新的区块，加入到区块链中，区块链是一种利用去中心化和去信任方式集体维护一套数据的分布式技术方案，在区块链网络中区块链行车服务平台有多个，每个节点中都有一个完整的区块链，任意一个节点瘫痪都不会导致区块链数据的丢失，使得区块链数据具有很强的安全性。区块链行车服务平台在接收到待存储的数据后，通过某种算法竞争记录权，竞争到记录权的节点通过密码学算法将待存储的目标信息写入新的区块，并将新生成的区块加入区块链。
请求数据模块用于在汽车端发送一个对目标路段的查询请求，区块链行车服务平台接收到请求后，从区块链中查找从目标路段所有的汽车端上传的车辆信息，路况判断模块用于判断目标路段的路况信息，通过统计目标路段汽车端的数量确定车流密度，根据目标路段汽车端上传的平均行驶速度判断目标路段车流行驶速度。
路况预估模块如图2所示，包括行车时间模块、车辆预估模块以及拥堵预估模块，行车时间模块获取发出请求的汽车端与目标路段之间的距离，结合其行车速度，判断发出请求的汽车端达到目标路段所要花费的时间，车辆预估模块用于获取同样请求该目标路段的其他汽车端的数量以及其他汽车端到达目标路段所需要的时间。拥堵预估模块将发出请求的汽车端达到目标路段所要花费的时间、请求该目标路段的其他汽车端数量、请求该目标路段的其他汽车端到达目标路段所要花费的时间以及当前目标路段的路况信息结合进行分析，判断发出请求的汽车端到达目标路段后的路况信息，随后信息发送模块将目标路段的车辆信息、路况信息以及汽车端到达目标路段时的路况信息发送给汽车端。
具体的，当汽车端A请求目标路段的路况信息，区块链行车服务平台接收到请求后，从区块链中获取出该目标路段的汽车端的数量和行驶速度，判断目标路段的路况信息。当行驶速度在20km/h以下则认为目标路段为严重拥堵，20km/h至30km/h则认为目标路段为拥堵状态，行驶速度在30km/h至40km/h则认为目标路段为缓行状态，当行驶速度在40km/以上时则认为目标路段为畅通状态。同时区块链行车服务平台获取到汽车端A距离目标路段之间的距离，计算汽车端A达到目标路段后的时间节点的路况信息。判断的方式为目标路段的历史数据中该时间节点的路况信息；还可以通过获取目标路段的上流路段的车流量进行预测每分钟将要驶入目标路段的汽车数量，结合每分钟驶出目标路段的汽车数量，判断汽车端A到达目标路段时的路况信息，而当路况信息为非畅通状态时，计算通过该路段所要花费的时间，记为拥堵时间。而通过获取上流路段的车流量并不能完全预测将要驶入目标路段的汽车数量，所以本发明还提出了获取同样请求该目标路段的其他汽车端的数量，以及请求该目标路段的其他汽车端达到目标路段的时间，从而预测较远距离的，有驶入目标路段趋势的汽车数量。随后区块链行车服务平台将目标路段当前的路况信息、目标路段当前的车辆信息、汽车端A达到目标路段的路况信息以及拥堵时间发送给汽车端A，以供用户提前做好应对策略，防止了请求时目标路段未拥堵，而实际到达后目标路段处于拥堵状态，以及请求时目标路段拥堵，而实际到达后目标路段已经缓解拥堵导致的不必要的绕道。
本实施例中还公开了一种使用了上述基于区块链的行车信息记录系统的基于区块链的行车信息记录方法，该方法包括以下内容：
S101：接收汽车端上传的车辆信息，包括车辆位置信息、行驶速度以及实时影像；
S102：将车辆信息添加至区块链；
S103：接收汽车端发出的查询目标路段的请求；
S104：从区块链中查找目标路段的汽车端上传的车辆信息；
S105：根据目标路段的车辆信息，判断目标路段的路况信息；
S106：获取发出请求的汽车端距离目标路段的距离，计算其到达目标路段的时间；
S107：获取同样请求该目标路段的其他汽车端数量以及这些汽车端到达目标路段的时间；
S108：判断发出请求的汽车端到达目标路段后的路况信息；
S109：将当前目标路段的车辆信息、路况信息以及汽车端达到目标路段时的路况信息发送给发出请求的汽车端。
实施例二
本实施例和实施例一的区别在于，区块链行车服务平台还包括路线推荐模块，用于当判断汽车端达到目标路段时，目标路段处于拥堵状态下，为汽车端推荐其他路线。
路线推荐模块包括预计缓解时间模块，预计缓解时间模块用于计算汽车端到达目标路段后，目标路段缓解拥堵所要花费的时间，记为预计缓解时间。
路线推荐模块有内置的时间阈值，当预计缓解时间大于时间阈值时，路线推荐模块为用户推荐的路线为与目标路段终点相同，且路况畅通的道路。帮助用户避开拥堵路段。
当预计缓解时间小于时间阈值时，路线推荐模块为用户推荐的路线为增长到目标路段的路线，增长的距离花费的时间等于预计缓解时间。通过增长达到目标路段的距离，增加了达到目标路段所花费的时间，使用户到达目标路段时，拥堵刚好能够缓解。
具体的，在本实施例中，内置的时间阈值为10分钟，当区块链行车服务平台判断汽车端A到达目标路段后，目标路段缓解拥堵所需要花费的时间大于10分钟，区块链行车服务平台根据汽车端A当前的位置以及目标路段的终点位置，为用户寻找其他道路，并且获取推荐道路上的汽车端上传的车辆信息，当根据推荐道路上汽车端上传的车辆信息判断推荐道路为畅通状态时，才为用户进行推荐，否则继续寻找其他道路。
当区块链行车服务平台判断汽车端A到达目标路段后，目标路段缓解拥堵的时间在10分钟以内，此时推荐的路线为达到目标路段前的路线，使用户晚10至15分钟到达目标路段，在相同时间内，匀速的行驶比在拥堵路段频繁起步更加省油，通过这种方式为用户节省了油耗。
本实施例中还公开了一种使用了上述基于区块链的行车信息记录系统的基于区块链的行车信息记录方法，该方法包括以下内容：
S201：计算缓解拥堵所需花费时间，记为预计缓解时间；
S202：判断花费时间是否大于时间阈值，是则执行S203，否则执行S204；
S203：推荐与目标路段终点相同，且路况信息通畅的道路；
S204：推荐增加到达目标路段距离的道路，增加的距离所花费的时间大于等于预计缓解时间，并且大于的时间不超过五分钟。
实施例三
本实施例和实施例一的区别在于，还包括拥堵判断模块，当路况判断模块判断了某个路段处于拥堵状态时，路况判断模块结合当前时间和该路段的历史信息判断拥堵类型，若该路段的历史信息中，在当前时间都处于拥堵状态，则判断为正常拥堵。而若是该路段的历史信息中，在当前时间很少处于拥堵状态，则判断为异常拥堵。
拥堵判断模块包括异常处理模块，当判断为异常拥堵时，异常处理模块通过该路段上汽车端上传的实时影像，判断发生异常拥堵的原因。具体的，通过观测汽车端上传的速度，当上传的速度发生了明显的提升，则认为是汽车速度发生明显提升的位置点为异常点，查找每个汽车端经过异常点拍摄的影像进行确定异常拥堵的原因，并生成报告发送给相关的部门。比如，当汽车端经过异常点拍摄到的影像为两车发生了碰撞，则将该交通事故生成报告发送给交警部门，以便交警部门及时了解情况。
本实施例中还公开了一种使用了上述基于区块链的行车信息记录系统的基于区块链的行车信息记录方法，该方法包括以下内容：
S301：获取拥堵路段的历史信息；
S302：根据当前时间以及拥堵路段历史信息判断拥堵为正常拥堵或是异常拥堵；
S303：当判断为异常拥堵时，分析拥堵原因；
S304：将拥堵原因生产报告，发送给相关部门。
实施例四
本实施例和实施例一的区别在于所述汽车端还包括情绪采集模块，用于采集用户的面部表情，并将用户的面部表情上传至区块链行车服务平台，所述拥堵预估模块还包括情绪分析模块，用于接收汽车端上传的用户面部表情，并通过已经训练好的神经网络模型，根据用户的面部表情，判断用户的情绪，所述情绪包括正面情绪和负面情绪，当用户的情绪判断为负面情绪时，所述路况预估模块会减少为他发送的拥堵时间。
具体的，情绪采集模块通过汽车的内置摄像头拍摄用户的面部表情，上传至区块链行车服务平台，区块链行车服务平台的情绪分析模块接收到用户的面部表情，通过已训练好的神经网络模块判断用户当前的情绪。比如，当用户经常皱眉、耸鼻、抓耳、挠腮，则认为用户当前的情绪为焦虑，属于负面情绪，而当用户处于负面情绪时，路况预估模块会减少预估的拥堵时间，比如实际的拥堵时间为20分钟，而发送给汽车端的拥堵为15分钟，让用户以为只需要15分钟就能通过拥堵路段，采用这种方式缓解他的焦虑。
虽然目前现有的导航系统均为力求准确，而当用户处于负面情绪时，让他知道拥堵时间过长，有可能会增长他的负面情绪，适当的减少向他发送的拥堵时间，有助于缓解用户的负面情绪。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.基于区块链的行车信息记录系统，其特征在于：包括汽车端和区块链行车服务平台，所述汽车端包括信息采集模块和请求发送模块，所述区块链行车服务平台包括数据接收模块、请求接收模块、数据查询模块、路况判断模块以及信息发送模块；
信息采集模块，用于采集汽车端当前所在路段的车辆信息，并将车辆信息实时上传至区块链行车服务平台，所述车辆信息包括车辆位置信息、行驶速度、实时影像；
数据接收模块，用于接收汽车端上传的车辆信息，生成新的区块，添加至区块链；
请求发送模块，用于选择目标路段，向区块链行车服务平台发送对目标路段的查询请求；
请求接收模块，用于接收汽车端的对目标路段的查询请求；
数据查询模块，用于查找从目标路段的汽车端上传的车辆信息；
路况判断模块，用于根据目标路段的车辆信息和目标路段的汽车端的数量判断目标路段的路况信息；
信息发送模块，用于将目标路段的车辆信息、路况信息发送给发出请求的汽车端。
2.根据权利要求1所述的基于区块链的行车信息记录系统，其特征在于：所述区块链行车服务平台还包括路况预估模块，所述路况预估模块包括行车时间模块和拥堵预估模块；
行车时间模块，用于获取发出请求的汽车端与目标路段之间的距离，计算到达目标路段的时间；
拥堵预估模块，用于判断发出请求的汽车端到达目标路段时的路况信息；
信息发送模块还用于将达到目标路段时的路况信息发送给汽车端。
3.根据权利要求2所述的基于区块链的行车信息记录系统，其特征在于：所述路况预估模块还包括车辆预估模块；
车辆预估模块，用于获取同样请求该目标路段的其他汽车端数量，以及到达目标路段的时间；
所述拥堵预估模块还用于根据其他汽车端数量和达到时间，判断到达目标路段后的路况信息。
4.根据权利要求3所述的基于区块链的行车信息记录系统，其特征在于：所述区块链行车服务平台还包括路线推荐模块，所述路线推荐模块用于当汽车端达到目标路段时，目标路段处于拥堵，推荐其他路线；
信息发送模块还用于将推荐路线发送给汽车端。
5.根据权利要求4所述的基于区块链的行车信息记录系统，其特征在于：所述路线推荐模块包括预计缓解时间模块，用于计算发出请求的汽车端达到目标路段后，目标路段缓解拥堵的时间，记为预计缓解时间，路线推荐模块内置有时间阈值；
当预计缓解时间大于时间阈值时，推荐的路线为与目标路段终点相同，且路况信息通畅的道路；
当预计缓解时间小于时间阈值时，推荐的路线为增加达到目标路段距离的路线，增加的距离所花费的时间大于等于预计缓解时间，并且大于的时间不超过五分钟。
6.根据权利要求5所述的基于区块链的行车信息记录系统，其特征在于：所述区块链行车服务平台还包括拥堵判断模块，当一个路段处于拥堵时，结合当前时间以及该路段的历史信息，判断路段的拥堵类型，包括正常拥堵和异常拥堵。
7.根据权利要求6所述的基于区块链的行车信息记录系统，其特征在于：所述拥堵判断模块还包括异常处理模块，用于当拥堵为异常拥堵时，通过该路段汽车端上传的实时影像判断拥堵原因，生成报告，发送给相关部门。
8.基于区块链的行车信息记录方法，应用于区块链行车服务平台其特征在于：包括以下步骤：
S101：接收汽车端上传的车辆信息，包括车辆位置信息、行驶速度以及实时影像；
S102：将车辆信息添加至区块链；
S103：接收汽车端发出的查询目标路段的请求；
S104：从区块链中查找目标路段的汽车端上传的车辆信息；
S105：根据目标路段的车辆信息，判断目标路段的路况信息；
S106：获取发出请求的汽车端距离目标路段的距离，计算其到达目标路段的时间；
S107：获取同样请求该目标路段的其他汽车端数量以及这些汽车端到达目标路段的时间；
S108：判断发出请求的汽车端到达目标路段后的路况信息，路况信息包括拥堵程度和拥堵时间；
S109：将当前目标路段的车辆信息、路况信息以及汽车端达到目标路段时的路况信息发送给发出请求的汽车端。
9.根据权利要求8所述的基于区块链的行车信息记录方法，其特征在于：当判断发送请求的汽车端到达目标路段处于拥堵时，还包括以下步骤：
S201：计算缓解拥堵所需花费时间，记为预计缓解时间；
S202：判断花费时间是否大于时间阈值，是则执行S203，否则执行S204；
S203：推荐与目标路段终点相同，且路况信息通畅的道路；
S204：推荐增加到达目标路段距离的道路，增加的距离所花费的时间大于等于预计缓解时间，并且大于的时间不超过五分钟。
10.根据权利要求9所述的基于区块链的行车信息记录方法，其特征在于：还包括以下步骤：
S301：获取拥堵路段的历史信息；
S302：根据当前时间以及拥堵路段历史信息判断拥堵为正常拥堵或是异常拥堵；
S303：当判断为异常拥堵时，分析拥堵原因；
S304：将拥堵原因生产报告，发送给相关部门。
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