[发明专利]一种基于区块链和物联网的货运管理系统

权利要求书

1.一种基于区块链和物联网的货运管理系统，其特征在于，包括：

物流采集模块，用于通过物联网采集货品的物流信息并将其发送至区块链模块；

区块链模块，用于对货品的物流信息进行存储；区块链模块内包括配效分析单元，配效分析单元用于获取选中配送员的配送初始时刻和送达时刻及配送总次数并进行分析得到配效总值；

查询输入模块，用于货主通过手机终端查询区块链模块内货品的物流信息以及输入定点配送信息至货运分析模块；定点配送信息包括货品的配送时间段、配送位置、订单号及取件码；

货运分析模块，用于对定点配送信息进行分析并通过选中配送员将货品送至配送位置，具体分析步骤为：

步骤一：获取配送时间段内空闲状态的货运员并将其标记为第一配送员；向第一配送员的手机终端发送位置获取指令并获取第一配送员的当前位置，分别计算第一配送员的当前位置与货品配送位置的距离和第一配送员的当前位置与货品位置的距离，将计算的两个距离进行求和得到货送距；

步骤二：将货送距小于设定货送间距的第一配送员标记为第二配送员；获取第二配送员的注册信息，将第二配送员的注册时刻与当前时刻进行时间差计算得到注册时长并标记为HG1；将第二配送员的年龄、配效总值和货送距分别标记为HG2、HG3、HG4；

步骤三：将第二配送员的注册时长、年龄、配效总值和货送距进行归一化处理并取其数值，利用公式：

得到第二配送员的货配值PG；其中λ为修正因子，取值为0.822；b1、b2、b3和b4均为预设权重系数；货配值是第二配送员对应参数量化后综合计算的一个用于评定第二配送员配送几率的数值；

步骤四：将货配值最大的第二配送员标记为选中配送员，将定点配送信息及货品位置发送至选中配送员的手机终端和货品对应代收点工作人员的手机终端，同时将选中配送员的注册信息发送至货品位置处的智能配送箱内；货品对应代收点的工作人员将定点配送信息对应的货品放置在智能配送箱内；选中配送员到达智能配送箱对应位置后，与智能配送箱进行验证，验证成功后，将验证成功的时刻标记为配送初始时刻；

步骤五：选中配送员将智能配送箱送至配送位置，通过智能配送箱采集收货人的人脸照片并将其发送至货运分析模块，货运分析模块将接收到的人脸照片发送至货主的手机终端，货主通过手机终端反馈确认收货指令至货运分析模块，货运分析模块接收到确认收货指令后生成对应的打开指令并发送至智能配送箱，智能配送箱接收到打开指令后打开，选中配送员将货品取出，然后将智能配送箱送至代收点；将采集收货人的人脸照片时刻标记为送达时刻，选中配送员的配送总次数增加一次；

所述智能配送箱包括箱体、安装在箱体内的箱门、安装在箱体底部的多个万向轮以及安装在箱体侧壁的显示屏、控制盒和安装在箱门一侧的箱门开启机构，箱门开启机构用于控制箱门开启或关闭；控制盒与货运分析模块及区块链模块通信连接，用于与货运分析模块和区块链模块进行数据交换；

所述控制盒的内部安装有接收单元、发送单元、定位单元、验证单元、处理单元、摄像单元和供电单元；

接收单元用于接收货运分析模块发送的选中配送员的注册信息和打开指令并将其发送至处理单元；

处理单元接收到选中配送员的注册信息时，将其发送至验证单元；接收到打开指令时，处理单元控制箱门开启机构工作，使得箱门开启机构带动箱门打开；

定位单元，用于采集智能配送箱的位置并将其发送至发送单元；

验证单元，用于将选中配送员的信息与其对应的注册信息进行验证，验证成功后生成验证成功指令并反馈至货运分析模块；

摄像单元，用于拍摄收货人的人脸照片并将其反馈至货运分析模块；

供电单元，用于为接收单元、处理单元、定位单元、验证单元、摄像单元及箱门开启机构提供电源；

所述箱门开启机构包括电机及安装在电机输出轴上的齿轮；箱门的两侧对称开设有与齿轮上齿牙配合使用的若干个等距分布的齿槽；

所述区块链模块内还包括节点注册单元、注册登录单元、存储单元和存分单元；

节点注册单元用于终端拥有者提交智能终端的终端信息进行注册并将注册成功的终端信息发送至存储单元；同时将注册成功的智能终端标记为区块链节点，智能终端包括智能手机、平板和电脑；其中，终端信息包括智能终端的型号、购买时间、额定内存；注册成功的智能终端与存分单元通信连接；

注册登录单元用于货运员通过手机终端提交注册信息进行注册并将注册成功的注册信息发送至存储单元；

存储单元用于存储终端信息和注册信息；

存分单元用于将物流信息分配至区块链节点内存储；

所述存分单元将物流信息分配至区块链节点的具体步骤为：

S1：获取物流信息中的收货地址，向区块链节点发送位置内存获取指令并获取区块链节点的实时位置和剩余内存；将收货地址与区块链节点的实时位置进行距离差计算得到传输间距，对传输间距小于设定间距阈值的区块链节点执行S2；

S2：设定每个智能终端型号对应一个预设型号值，将区块链节点的型号与所有智能终端型号进行比对，得到区块链节点的预设型号值并标记为QM1；将区块链节点的传输间距与剩余内存分别标记为QM2和QM3；获取区块链节点的存储总次数并标记为QM4；

S3：将区块链节点的预设型号值、传输间距、剩余内存和存储总次数进行归一化处理并取其数值；利用公式：

得到区块链节点的区链值QL；d1、d2、d3和d4均为预设权重系数；其中，区链值是区块链节点对应参数量化后综合计算的一个用于评定区块链节点存储物流信息几率的数值；

S4：存分单元将物流信息分配至区链值最大的区块链节点内存储；

所述配效分析单元具体分析步骤为：

SS1：将配送初始时刻与送达时刻进行时间差计算得到单次配送时长，将选中配送员配送对应货品的位置与配送位置之间的距离标记为送货间距，将送货间距按照预设距离时长换算系数得到配送阈值时长；

SS2：当单次配送时长小于配送阈值时长时，计算单次配送时长与配送阈值时长之间的时长差得到单次提前时长，将选中配送人员所有的单次提前时长进行求和得到提前总时长并标记为TZ1；再将配送总次数标记为TZ2；

SS3：将提前总时长和配送总次数进行归一化处理并取其数值；设定提前总时长的预设权重系数为t1，配送总次数的权重系数为t2；

SS4：利用公式HG3=TZ1×t1+TZ2×t2得到选中配送人员的配效总值。