共享网约车系统

技术领域

本发明属于互联网技术领域，特别涉及一种共享网约车系统。

背景技术

网约车平台的出现，将互联网与打车出行交通联系起来，解决了在打车过程中的不必要的等待时间。但由于平台管理和监管问题，存在着很多弊端。

相对而言，共享汽车很可能是下一个发展趋势。但是由于共享汽车的前期投入过大、对于社会需求又无法明确，运营的成本收入难以预期，共享汽车的前景尚不明朗。同时，对于共享汽车的运营在商业模式上是否保证安全性和经济性，也是共享汽车能够成功落地的关键。

发明内容

本发明实施例之一，一种共享网约车系统，该系统包括，

共享汽车网约平台，用以给用户提供共享汽车的互联网预约管理平台；

多台共享汽车，接收所述共享汽车网约平台的管理，提供用车服务。

所述共享汽车，仅针对特定人提供共享服务。所述的特定人是指对共享汽车拥有部分产权的用户。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，其中：

图1根据本发明实施例之一的系统流程图。

图2根据本发明实施例之一的共享汽车模式示意图。

图3根据本发明实施例之一的系统需求图。

图4根据本发明实施例之一的自动行驶计算流程图。

图5根据本发明实施例之一的仿真样图。

图6根据本发明实施例之一的WEB系统功能框架图。

图7根据本发明实施例之一的WEB系统登录功能流程图。

图8根据本发明实施例之一的WEB系统行程登录功能流程图。

图9根据本发明实施例之一的WEB系统行程登陆功能流程权限示意图。

图10根据本发明实施例之一的WEB系统行程记录功能流程图。

图11根据本发明实施例之一的WEB系统个人账本功能流程图。

图12根据本发明实施例之一的联盟链搭建图。

图13根据本发明实施例之一的三边测量法图例。

具体实施方式

本发明对一种共享的出行方式进行分析后认为，在无人驾驶的共享汽车平台中可以采用智能合约和人脸识别技术。因此本发明提出了一种新的共享汽车模式，该“共享”模式是针对一个群体的共享，在“群体共享”的模式下，群体中的每一个人都拥有汽车的使用权和拥有权，而非只拥有使用权。在“群体共享”下，共享汽车将会拥有在支付安全、出行安全等方面的优势。同时，本发明还提出了在“群体共享”下的问题与解决办法，以及在使用过程中控制使用权限的方式。

本发明为了对“群体共享”的需求进行仿真实验，实验构建了共享汽车的仿真模型、基于区块链的共享网约车系统。共享汽车具有自动驾驶功能、需对物体进行自动避障、对交通标线进行识别与方向控制，在室内精准定位等功能，共享汽车的仿真模型将每3秒提供一次轨迹坐标。共享汽车的网约平台将接受数据、计算价格、行程并将小车的运行轨迹、价格、行程等数据放在区块链中进行保护，该系统图如1所示。

汽车购买行为，通常为以辆为单位进行购买。这意味着对于一辆汽车的所有权只将属于一个人。本发明提出，购买的汽车的所有权将属于一个团体。这个团体可以是用户周围的人，即对于汽车的购买，用户可以购买10％的产权，20％的产权，或者更多。汽车产权的购买将根据用户的需求决定，这意味着在未来的汽车购买将不再以“量”为单位，而以百分比为单位。

“共享”可以不是针对所有不特定人的共享，而是针对一个群体的共享。以30％的汽车为例，在使用权限上，一年能够使用365*0.3的天数。对于一个群体拥有的汽车，共同拥有汽车的产权，共同对汽车进行负责。对于以“辆”为单位的汽车，其优点如下：

(1)对于个人而言，以百分比的汽车对于量为单位的汽车更加容易支付；

(2)对于个人而言，并非每天会使用汽车，这将大大提高汽车的使用率；

(3)对于汽车与个人而言，将拥有更好的保险，出行更加安全，有保障；

(4)对于个人而言，可以拥有豪车的梦想；

(5)对于社会而言，汽车使用率增加，可以缓解交通的拥堵；

(6)对于环境而言，汽车的量降低，可以缓解环境问题，缓解能源问题。

另外，对于对于共享汽车意外的其他因素，还具有以下的优点：

(1)对于群体而言，汽车在身边熟悉的人之间分享，不是真正的社会分享，大大提高分享的安全行；

(2)对于个人与汽车而言，群体的保险价额会大于以企业为单位向社会发放的共享汽车，出行更加有保证

(3)对于汽车而言，汽车的环境问题将好于向社会发放的共享汽车；

(4)对于在自己使用权限的时间可以将汽车出租，意味着对于汽车的使用将不止是共享的企业赚钱，而是所有人进行赚钱；当然出租后的安全风险由出租人解决。

本发明的共享汽车在使用阶段，可能会出现如下问题。如图2所示，如果在同一辆汽车的权限方，需在相同时间的时间内使用同一辆汽车，这将对出行产生很大问题，文章指出，购买多辆比例汽车可以用来解决或者承担此问题的风险，当然需要保证汽车的总拥有比例小于100％，一辆50％的常用使用汽车和两辆5％的分险承担汽车将大大减小费用和使用出现的同时使用的风险。

因此，本发明目的是要解决涉及共享汽车系统的3个方面的问题，包括，

(1)对于目前无人驾驶汽车与交通联动较少，本发明提出并仿真了无人驾驶最小系统，进而研究对于无人驾驶与交通信号之间的关系。

(2)对于共享汽车的交易安全性，本项目利用区块链技术将交易入链，并且能够开放给所用用户使用(查询)，解决共享汽车的交易问题。

(3)通过UWB解决室内以及GPS信号弱问题，帮助无人驾驶共享精确定位共享汽车。

本发明构建的系统，目的包括在区块链技术下共享汽车系统，解决在共享模式下存在的一些交易等问题。因此本发明的系统包括，一个区块链平台，用来对于交易进行保护；无人驾驶共享汽车；一个共享汽车网约车平台，用来提供给用户共享汽车网约服务。系统需求如图3所示。该系统的运行流程为，无人驾驶网约车在网约平台的控制下，开始运行，每3秒网约车小车将发送数据，网约平台将收集这数据，计算出行的距离和价格等，将计算的距离价格，甚至是轨迹传入区块链，由区块链进行数据的保护。

区块链服务使用Hyperledger Fabric对链进行搭建，并且通过NodeJs的框架Express对SDK进行编写。Express是NodeJs的框架，NodeJs也是Hyperledger Fabric最官方的SDK版本，就有更多的帮助文档和更好的维护，所以选择NodeJS的Express进行编写能够完全适应功能需求的编写。

共享汽车平台可以使用Python语言进行开发，本项目包括前端、后台、数据库、Socket应用技术，具体包括：

(1)前台框架Amazi-UI，h5。整洁美观的界面能够吸引用户，移动优先(Mobilefirst)为理念为了适应时代潮流，Amaze-UI从小屏逐步扩展到大屏，最后实现了对于所有不同大小的屏幕、不同分辨率的适配，为了适应移动潮流，Amaze-UI设计了接近30组CSS、JS组件，另外对于ICON、UI，不同主题的WEB组件也有多种样式，对于使用Amaze-UI，能够更快、更好、样式更加同一的进行开发。

(2)后台框架Django。Django是python的一个开源Web应用框架，在Django中采用了model-view-template的三层架构的设计模式，其目的在于鼓励快速的开发。Django的使用可以解决开发中的许多困难，使开发复杂的、数据库驱动的网站变得简单，Django遵循“可插拔”的理念，开发人员几乎可以更加方便的使用任何模块。

(3)数据连接Socket。Socket是一种"开—读/写—关"模式的传输接口，服务器和客户端各自维护一个"文件"，在建立连接打开后，可以向自己文件写入内容供对方读取或者读取对方内容，通讯结束时关闭文件。Socket对TCP/IP协议网络通信的封装，编程人员只需考虑数据进行编程。论文中使用的编程语言为Python，在Python中用有拥有Socket库能够对于套接字进行封装。项目中由于需要进行多系统的信息通信，为了实验的方便，考虑Socket对数据进行传输通信。

根据一个或者多个实施例，无人驾驶的共享汽车需要实现以下2个指标：

(1)能够对障碍物进行避障，

(2)能够识别道路的白线进行转弯等操作。

在本实施例中，避障算法主要通过激光雷达进行处理。由于激光雷达所具有的使用范围为348度。为了避免在其他视线中的盲区从而导致小车的运行问题，可以将激光雷达逆时针旋转了90°后装载在小车顶部。在这种情况下，根据小车尺寸即可判定：当雷达探测到180°到280°(含280°)之间有距离小于0.6m的点时，即判断小车右侧遇到障碍物，雷达发送向右侧遇障信号；当雷达探测到280°到360°之间有距离小于0.65m的点时，即判断小车左侧遇到障碍物，发送向左侧遇障信号。

激光雷达具有很高的准确性，所以在无人驾驶小车运行过程中，如果接受到传感器雷达发射的避障信息，小车将优先处理避障信息，由于在行驶过程中的“绝对不能撞人”原则，小车的避障信息将在所有信号中处于最优决策，在信号发出后，将由决策模块对事件进行处理。在本实施例中的道路识别是利用Canny算法边缘提取，对于边缘的直线部分利用Hough算法

根据一个或者多个实施例，网约车平台功能框架具体如图6所示。对于汽车登陆的主要流程如图7所示。

在对共享汽车登录方面，主要包括两个技术需求。第一个是对于在现实中已经拥有的汽车，但是在系统中还未登录的汽车，这类汽车对于车主来说具有100％的汽车拥有权，即意味着在一年中可以拥有365天的使用权，需要支付汽车的全额保险和修理。在第二个是在现实中未拥有，但是需要在系统中登记的汽车，车主可以选择购买汽车的权限如30％的汽车进行购买，对于这两类需求的汽车将存放在不同的数据库中，并相同的在页面中进行显示；对于在系统中登录汽车功能数据库设计如表1所示。

表1 WEB系统登录汽车功能数据库表

对于行程登录的主要流程包含两方面，如图8、图9所示。在行程登记方面，其数据库表设计如表2所示。

表2 WEB系统登录行程功能数据库表

共享汽车的行程设计主要包含两个需求，第一个是租赁用户遇到汽车使用需求时在网上进行租赁申请，在申请之后，所有的车主用户将可以查见用户的请求，当拥有汽车使用权限，并可以对汽车进行租赁的车主对用户进行同意需求，在同意需求之后，行程登陆结束，开始进入行程阶段，统计时间和距离，每个行程的登陆都会存放在数据库中，用户与车主分别两个界面，在界面中通过Ajax异步刷新页面保证用户的页面享受；第二个需求是对于车主而言，如果对于车主拥有的汽车为非全权限的汽车，需对使用进行申请，如果在当天拥有多个人进行车辆申请，在后台将进行复杂的权限比较，来确定当天的汽车使用权。

对于行程记录的主要流程如图10所示。行程的记录主要是对于行程的统计，后期利用在用户的出行情况，利用交通进行分析，通过查找数据库中对应的信息，通过Highcharts在页面中进行可视化显示。

对于个人账本的主要流程如图11所示。对于个人账本，是个人资产的模块，当然不只是个人能看到个人的资产，在区块链SDK中，证券公司或者个人工资也能查看到资产，由于是利用区块链技术进行加密，如果用户觉得自己用户收到攻击或者资产不实，可以联系管理员，在区块链端进行查看，保证用户的资产安全。区块链端的区块链服务yaml配置文件如下所示，联盟链的开放只对于某个特定的群体，某个群体在Hyperledger Fabric(文章中称为HF)中被称为组织Org。

由上面文件构建联盟链结构，上面构建的区块链服务联盟链结构如图12所示。

在设计与构建整个区块链结构之后，需要将区块链的每个结构下的模块尽心配置，以让整个区块链服务运行起来，在区块链HF系统中，主要包括四个模块，最主要的两个模块为Peer模块与Order模块。

在整个区块链系统的执行需要经过组织中选举节点进行维护，在HF中Peer模块是被成为主节点模块，主要负责存储区块链的数据、运行维护链码、提供对外服务接口等作用；对于Peer节点配置：以组织1(Org1)为例，在下面的配置文件中，需要告知系统，在一个组织(联盟中)，联盟的基本信息，包括：名称、ID号、MSP的目录以及锚节点的位置，锚节点用于在节点与节点之间的通信。

另外需要配置使用如何的配置构建初始块，在下面的配置文件中，需要告诉系统，在初始块中参与的Order节点是什么，参与的Peer节点是什么，构建初始块使用的算法是什么，初始块名字是什么等基本内容。

在HF中，Order模块负责对不同客户端的发送给服务的数据进行打包、排序，将打包的数据进行排序，将排序好的响应数据发放给客户端，对于Order节点的配置，需要配置的内容很多，文章中不再介绍如何配置Order。

由于在区块链中，每个模块Peer、Order都是由具有不同计算能力的主机构成的，在系统中，对于Peer、Order主机映射如下所示。

共享汽车的定位通信采用UWB。UWB是一种无线通信技术，UWB之间的通信时间小于1ns，纳米级的通信时间保证了在通讯时的定位准确度，由于本次实验在室内进行搭建了最小联动的模拟小车系统，在室内很难利用GPS对小车进行定位，故凭借其抗干扰能力强，传输速率高在室内定位中拥有很高的使用。

对于UWB的使用，电脑(ROS)通过USB连接A0基站(UWB的一个基站标识)作为信息传输中心，A1，A2，A3分别通过充电装置安放在室内，对物体进行定位，在几何中，三个点确定一个平面，所以在UWB中，三个基站基本上可以确定一个物体在现实中的定位问题。

打开任意串口对基站A0传输的数据进行获取，开发人员无须设置波特率等参数，查看到接受到的信息格式如下所示：

(1)mr 0f 000005a4 000004c8 00000436 000003f9 0958 c0 40424042 a0:0

(2)ma 07 00000000 0000085c 00000659 000006b7 095b 26 00024bed a0:0

(3)mc 0f 00000663 000005a3 00000512 000004cb 095f c1 00024c24 a0:0

对于上述数据的解释如下表3所示。

表3数据解释表

根据上述数据利用三边测量法对数据解析，利用已知的多个参考节点的坐标位置来对未知节点进行定位。节点间通过互相发射信号，来计算参考节点的位置信息，一般的，未知节点只需测得与至少三个参考节点的距离就可以实现对未知节点的定位，具体图示如图13所示。

A1，A2，A3为已知坐标的位置节点，坐标分为(x1,y1),(x2,y2),(x3,y3)，B为未知节点(x,y)，节点B与A1，A2，A3为圆心的三个圆心交点处，节点B与已知坐标A1，A2，A3的距离为d1，d2，d3，则有公式(1)，

根据公式(1)，可以得到，

式(2)为需要定位的位置信息。

值得说明的是，虽然前述内容已经参考若干具体实施方式描述了本发明创造的精神和原理，但是应该理解，本发明并不限于所公开的具体实施方式，对各方面的划分也不意味着这些方面中的特征不能组合，这种划分仅是为了表述的方便。本发明旨在涵盖所附权利要求的精神和范围内所包括的各种修改和等同布置。