本发明涉及智慧交通领域，具体是涉及一种基于区块链的智慧停车系统及方法。
背景技术：
近年来随着汽车产业的大力发展，购买私家车的群体保持高速增长，随之而来是各小区、单位、商场、甚至路边私人都开始进行“圈地”，并安装大量的停车杆、收费亭等设施，通过用摄像头识别车牌的图像识别系统、计算机系统、信息通信系统的综合利用，自动和实时的感知对驶入驶出停车场的各种状态和变化，并结合线上线下缴费模式，已在多数经济发展、城市管理较好的城市为公众生活中提供了智能停车的服务。
国家已开始将区块链等一批新一代的信息技术创新应用，作为实现国家新城市经济社会发展的重要基础。
2016年12月，《“十三五”国家信息化规划》首次提到支持区块链技术发展，两次提及“区块链”关键词，强调加强人工智能、区块链、虚拟现实、大数据认知分析、基因编辑等新技术基础研发和前沿布局。
2017年5月16日，国内首个区块链标准《区块链参考架构》正式发布，区块链基础性标准确立。标准内容可分为八个部分，包括范围、术语和缩略语、概述、参考架构、用户视图、功能视图、用户视图和功能视图的关系、附录，系统性描述了区块链的生态系统，对行业的参与者和核心功能组件进行了详细规定。该架构重点在于解决四大问题：(1)达成共识，对区块链定义和术语给予明确解释说明；(2)明确组件集成，使得行业对技术组件运用有清晰认知；(3)规范行业，通过视图传递相关的功能信息规范行业标准；(4)生态整合，在用户视图中将不同视角的用户引入区块链生态中。
但是，由于私家车发展的速度已经远远超出城市道路资源发展的速度，城市汽车的通行效率开始日渐下降，而下降很大一部分原因就是因为找车位难、停车难、缴费慢而导致。如何对交通主要是停车这个场景与有限的停车场资源进行匹配，并进行一系列与之关联的数据处理，已经对后台服务器的需求和管理水平提出了新的挑战。由于停车场地有限，导致车主停车费用高、停车场投资大、车主进出停车场的等候时间长等。
技术实现要素：
本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种基于区块链的智慧停车系统及方法，将各个停车场的数据资源进行共享，能有效节省车主停车费用、停车场投资、车主进出停车场的等候时间。
本发明提供一种基于区块链的智慧停车系统，该系统包括移动客户端、停车云人工智能PAI、停车云数据库，其中：
所述移动客户端用于：供停车场使用者、停车场管理者读写停车云数据库；移动客户端基于加密算法和去中心化协议，利用自动化脚本，通过区块链广播或多播车辆的身份认证信息、当前位置和未来一定时间内的停车计划，向停车云人工智能PAI预约停车资源；
所述停车云人工智能PAI通过车牌主动感知车辆驶入驶出停车场的信息，及时更新停车云人工智能PAI的停车资源，通过车辆的移动客户端绑定的线上支付或者银行卡进行实时扣费；
所述停车云数据库是一种区块链数据库，区块包含有一定时间段内生成的停车流状态数据，链是校验当前区块的组织方式，基于区块链的停车云数据库设置有区域区块数据库结构，不同的区块数据对应到不同的地理区域，每一个区块只记录当前地理区域当前的停车流状态；区域区块按时间线形顺序推进，形成不可逆的链，还通过特定的信息与相邻地理区域进行链接，每个区域区块都覆盖了上一个区块的哈希值，通过此手段确保区块按照时间顺序连接，并且校验数据信息没有被篡改，每个区域区块都有自身及相邻的坐标值，确保相邻区域区块以合适的位置、方向和顺序进行拼接、交互和记录，从而构建出整个城市的停车场数字地图，停车云数据库成为包含时间维度的停车数字信息；
所述停车云人工智能PAI是指相邻区域区块以合适的位置、方向和顺序进行交互，实际上是一种交互预判机制，即通过PAI预判某区域区块当前的停车流状态，影响其相邻区块未来的停车流状态；停车云人工智能PAI通过交互预判机制，当新的数据写入某区域区块时，仅需将PAI预判变量向其相邻区块进行单播或者多播。
在上述技术方案的基础上，所述停车云人工智能PAI是基于自治、非中央控制的聚合行为的群体智能，其利用停车云数据库中的停车流状态大数据具有全息可见的特征和交叉验证，实时、安全地自动核实、分布式计算和记录由多信息源共同产生停车流的状态数据，为城市停车场的停车能力建立实时动态总账，以分配停车资源，并成为实时记录城市停车场停车数据变化的停车云公共账本，用于实时的城市交通流量输入以及历史交通流量数据分析挖掘。
在上述技术方案的基础上，所述车辆的身份认证信息包括车辆品牌、型号、车牌号码、车主姓名、驾驶证号、银行卡信息。
在上述技术方案的基础上，所述停车云人工智能PAI将PAI预判变量向其相邻区块进行单播或者多播是指：将信息传递给当前区块一组目的地址，消息在每条网络链路上只传递一次，只有当链路分叉时，消息才会复制。
本发明还提供一种基于区块链的智慧停车方法，包括以下步骤：
S1、移动客户端基于加密算法和去中心化协议，利用自动化脚本，通过区块链广播或多播车辆的身份认证信息、当前位置和未来一定时间内的停车计划，向停车云人工智能PAI预约停车资源；
S2、停车云人工智能PAI通过车牌主动感知车辆驶入驶出停车场的信息，及时更新停车云人工智能PAI的停车资源，通过车辆的移动客户端绑定的线上支付或者银行卡进行实时扣费；
S3、停车云数据库记录当前地理区域当前的停车流状态；区域区块按时间线形顺序推进，形成不可逆的链，还通过特定的信息与相邻地理区域进行链接，每个区域区块都覆盖了上一个区块的哈希值，通过此手段确保区块按照时间顺序连接，并且校验数据信息没有被篡改，每个区域区块都有自身及相邻的坐标值，确保相邻区域区块以合适的位置、方向和顺序进行拼接、交互、和记录，从而构建出整个城市的停车场数字地图，停车云数据库成为包含时间维度的停车数字信息；
S4、所述停车云人工智能PAI是指相邻区域区块以合适的位置、方向和顺序进行交互，实际上是一种交互预判机制，即通过PAI预判某区域区块当前的停车流状态，影响其相邻区块未来的停车流状态；停车云人工智能PAI通过交互预判机制，当新的数据写入某区域区块时，仅需将PAI预判变量向其相邻区块进行单播或者多播。
在上述技术方案的基础上，所述停车云人工智能PAI是基于自治、非中央控制的聚合行为的群体智能，其利用停车云数据库中的停车流状态大数据具有全息可见的特征和交叉验证，实时、安全地自动核实、分布式计算和记录由多信息源共同产生停车流的状态数据，为城市停车场的停车能力建立实时动态总账，以分配停车资源，并成为实时记录城市停车场停车数据变化的停车云公共账本，用于实时的城市交通流量输入以及历史交通流量数据分析挖掘。
在上述技术方案的基础上，所述车辆的身份认证信息包括车辆品牌、型号、车牌号码、车主姓名、驾驶证号、银行卡信息。
在上述技术方案的基础上，所述停车云人工智能PAI将PAI预判变量向其相邻区块进行单播或者多播是指：将信息传递给当前区块一组目的地址，消息在每条网络链路上只传递一次，只有当链路分叉时，消息才会复制。
与现有技术相比，本发明的优点如下：
(1)本发明中基于区块链的智慧停车系统包括移动客户端、停车云人工智能PAI、停车云数据库，移动客户端用于：供停车场使用者、停车场管理者读写停车云数据库；移动客户端基于加密算法和去中心化协议，利用自动化脚本，通过区块链广播或多播车辆的身份认证信息、当前位置和未来一定时间内的停车计划，向停车云人工智能PAI预约停车资源；
停车云人工智能PAI通过车牌主动感知车辆驶入驶出停车场的信息，及时更新停车云人工智能PAI的停车资源，通过车辆的移动客户端绑定的线上支付或者银行卡进行实时扣费；
停车云数据库是一种区块链数据库，区块包含有一定时间段内生成的停车流状态数据，链是校验当前区块的组织方式，基于区块链的停车云数据库设置有区域区块数据库结构，不同的区块数据对应到不同的地理区域，每一个区块只记录当前地理区域当前的停车流状态；区域区块按时间线形顺序推进，形成不可逆的链，还通过特定的信息与相邻地理区域进行链接，每个区域区块都覆盖了上一个区块的哈希值，通过此手段确保区块按照时间顺序连接，并且校验数据信息没有被篡改，每个区域区块都有自身及相邻的坐标值，确保相邻区域区块以合适的位置、方向和顺序进行拼接、交互和记录，从而构建出整个城市的停车场数字地图，停车云数据库成为包含时间维度的停车数字信息；
停车云人工智能PAI是指相邻区域区块以合适的位置、方向和顺序进行交互，实际上是一种交互预判机制，即通过PAI预判某区域区块当前的停车流状态，影响其相邻区块未来的停车流状态；停车云人工智能PAI通过交互预判机制，当新的数据写入某区域区块时，仅需将PAI预判变量向其相邻区块进行单播或者多播。
本发明打破了目前各个停车场各自为政、数据孤岛的现状，将各个停车场的数据资源进行共享，在多个停车场实现停车时间累计计费、一个大区域内包月计费等方式，能有效节省车主停车费用；各停车场成为利益共同体，存量停车场可以拆除现有停车场栏杆，仅仅保留出入停车场车牌识别摄像系统，增量停车场可以只安装停车场车牌识别摄像系统，既能有效节省停车场投资，又能节省车主进出停车场的等候时间。
(3)本发明在局端采用区块链技术，能够避免目前主流的云计算平台所带来的传输数据量大、平台端存储容量大、时延较长等问题，通过基于区块链来为智慧停车提供一个去中心化、去信任、依赖群体维护、非对称加密的数据库基础架构和底层协议，成为一种基于时间戳为车辆、停车场建立高度联接、达成停车场资源分配共识、按需提供服务的移动SaaS软件应用模式以及分布式计算案例以及群体智慧模型。
(4)本发明中的停车云人工智能PAI通过交互预判机制，当新的数据写入某区域区块时，仅需将PAI预判变量向其相邻区块进行单播或者多播(把信息传递给当前区块一组目的地址，消息在每条网络链路上只需要传递一次，只有当链路分叉时，消息才会复制)，而并非广播，由此可以大幅降低区块链体积；与广播相比，单播与多播可以有效的减轻网络上其他主机的任务。
附图说明
图1是本发明实施例中基于区块链的智慧停车系统的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。
参见图1所示，本发明实施例提供一种基于区块链的智慧停车系统，该系统包括移动客户端、停车云人工智能PAI、停车云数据库。
本发明实施例还提供一种基于区块链的智慧停车方法，包括以下步骤：
S1、移动客户端基于加密算法和去中心化协议，利用自动化脚本，通过区块链广播或多播车辆的身份认证信息、当前位置和未来一定时间内的停车计划，向停车云人工智能PAI预约停车资源；
S2、停车云人工智能PAI通过车牌主动感知车辆驶入驶出停车场的信息，及时更新停车云人工智能PAI的停车资源，通过车辆的移动客户端绑定的线上支付或者银行卡进行实时扣费；
S3、停车云数据库记录当前地理区域当前的停车流状态；区域区块按时间线形顺序推进，形成不可逆的链，还通过特定的信息与相邻地理区域进行链接，每个区域区块都覆盖了上一个区块的哈希值，通过此手段确保区块按照时间顺序连接，并且校验数据信息没有被篡改，每个区域区块都有自身及相邻的坐标值，确保相邻区域区块以合适的位置、方向和顺序进行拼接、交互、和记录，从而构建出整个城市的停车场数字地图，停车云数据库成为包含时间维度的停车数字信息；
S4、所述停车云人工智能PAI是指相邻区域区块以合适的位置、方向和顺序进行交互，实际上是一种交互预判机制，即通过PAI预判某区域区块当前的停车流状态，影响其相邻区块未来的停车流状态；停车云人工智能PAI通过交互预判机制，当新的数据写入某区域区块时，仅需将PAI预判变量向其相邻区块进行单播或者多播。
停车云人工智能PAI是基于自治、非中央控制的聚合行为的群体智能，其利用停车云数据库中的停车流状态大数据具有全息可见的特征和交叉验证，实时、安全地自动核实、分布式计算和记录由多信息源共同产生停车流的状态数据，为城市停车场的停车能力建立实时动态总账，以分配停车资源，并成为实时记录城市停车场停车数据变化的停车云公共账本，用于实时的城市交通流量输入以及历史交通流量数据分析挖掘。
车辆的身份认证信息包括车辆品牌、型号、车牌号码、车主姓名、驾驶证号、银行卡信息。
停车云人工智能PAI将PAI预判变量向其相邻区块进行单播或者多播是指：将信息传递给当前区块一组目的地址，消息在每条网络链路上只传递一次，只有当链路分叉时，消息才会复制。
本发明实施例通过区块链和停车场的技术管理、预约、分配停车场资源的智慧停车共享SaaS(软件即服务)系统。基于区块链的智慧停车系统所采用的技术方案是基于区块链技术和车联网，由停车者共同构建的去中心化的分布式区块链数据库和停车云公共账本，利用加密链式区块结构来验证与存储结构、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用自动化脚本代码(智能合约)来对数据进行编程和操作，并通过停车云人工智能系统PAI管理、分配停车场资源。通过移动客户端预约、选择、交易停车场资源。为停车场景提供一个去中心化(Decentralized)、去信任(Trustless)、群体维护(Collectively maintain)、非对称加密(Asymmetric Cryptography)、可靠数据库(Reliable Database)的基础架构和底层协议，成为一种基于时间戳为车辆、停车场建立高度联接、达成停车场资源分配共识、按需提供服务的移动SaaS软件应用模式以及分布式计算案例以及群体智慧模型。
该系统共包含三大部分：
(1)停车云数据库
所述停车云数据库是一种区块链数据库，区块(block)包含有数据库中需要保存的一定时间段内生成的停车流状态数据，链(chain)则是校验当前区块的组织方式。
基于区块链的停车云数据库系统设置有区域区块数据库结构，不同的区块数据对应到不同的地理区域，每一个区块只记录当前地理区域当前的停车流状态；区域区块不仅按时间线形顺序推进，形成不可逆的链，与此同时，还通过特定的信息与相邻地理区域进行链接，每个区域区块都覆盖了上一个区块的哈希值，通过此手段确保区块按照时间顺序连接并且校验数据信息没有被篡改，每个区域区块都有自身及相邻的坐标值，确保相邻区域区块以合适的位置、方向和顺序进行拼接、交互、和记录，从而构建出整个城市的停车场数字地图，停车云数据库成为包含时间维度的停车数字信息。
(2)停车云人工智能PAI
停车云人工智能PAI是指相邻区域区块以合适的位置、方向和顺序进行交互，实际上是一种预判机制，即通过PAI(Parking Artificial Intelligence，停车云人工智能)预判区域区块0当前的停车流状态对其相邻区块A、区块B、区块C和区块D未来停车流状态影响的方法。
通过交互预判机制，当新的数据写入区域区块0时，仅需将PAI预判变量向其相邻区块进行单播或者多播(把信息传递给当前区块一组目的地址，消息在每条网络链路上只需要传递一次，只有当链路分叉时，消息才会复制)，而并非广播，由此可以大幅降低区块链体积；与广播相比，单播与多播可以有效的减轻网络上其他主机的任务。
停车人工智能系统PAI是基于自治、非中央控制系统的聚合行为的群体智能；其利用停车云数据库中的停车流状态大数据具有全息可见的特征和交叉验证，实时、安全的自动核实、分布式计算和记录可由多信息源共同产生停车流的状态数据，为城市停车场的停车能力建立实时动态总账以分配停车资源，并成为实时记录城市停车场停车数据变化的停车云公共账本，并可用于实时的城市交通流量输入以及历史交通流量数据分析挖掘。
停车云人工智能PAI主动感知(通过车牌)车辆驶入驶出停车场信息，并及时更新停车云人工智能PAI停车资源，同时通过车辆移动客户端绑定的线上支付或者银行卡进行实时扣费。
(3)移动客户端
由于区块链的包容性，每个协议内的停车场使用者均可读写停车云数据库；停车场管理者也可读写停车云数据库；停车者基于加密算法和去中心化协议，利用自动化脚本(智能合约)，通过区块链广播或多播车辆的身份认证信息、当前位置和未来一定时间内的停车计划，向停车云人工智能PAI预约停车资源。
停车者的身份认证信息应该是车辆品牌、型号、车牌号码、车主姓名、驾驶证号、银行卡等信息。
参见图1所示，本发明实施例中基于区块链的智慧停车系统的工作流程如下：
步骤1、移动客户端基于加密算法和去中心化协议，利用自动化脚本(智能合约)，通过区块链广播或多播车辆的身份认证信息、当前位置和未来一定时间内的停车计划，向停车云人工智能PAI预约停车资源。
步骤2、停车云人工智能PAI主动感知(通过车牌)车辆驶入驶出停车场信息，并及时更新停车云人工智能PAI停车资源，同时通过车辆移动客户端绑定的线上支付或者银行卡进行实时扣费。
步骤3、停车云数据库记录当前地理区域当前的停车流状态；区域区块不仅按时间线形顺序推进，形成不可逆的链，与此同时，还通过特定的信息与相邻地理区域进行链接，每个区域区块都覆盖了上一个区块的哈希值，通过此手段确保区块按照时间顺序连接并且校验数据信息没有被篡改，每个区域区块都有自身及相邻的坐标值，确保相邻区域区块以合适的位置、方向和顺序进行拼接、交互、和记录，从而构建出整个城市的停车场数字地图，停车云数据库成为包含时间维度的停车数字信息。
步骤4、停车云人工智能PAI通过交互预判机制，当新的数据写入区域区块0时，仅需将PAI预判变量向其相邻区块进行单播或者多播。
步骤5、停车云人工智能PAI通过交互预判机制，当新的数据写入区域区块n时，仅需将PAI预判变量向其相邻区块进行单播或者多播。
本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种修改和变型，倘若这些修改和变型在本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则这些修改和变型也在本发明的保护范围之内。
说明书中未详细描述的内容为本领域技术人员公知的现有技术。