CN116307570A - 一种基于区块链技术的地铁车辆电子履历*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于区块链技术的地铁车辆电子履历***，该***主要包括业务视图模块、履历信息维护模块、统计分析模块、履历信息管理模块、***管理模块和区块链基础平台。本发明综合利用区块链、数据库等技术，将地铁车辆履历异构数据进行归一化处理，实现地铁车辆履历数据真实性、安全性保护和档案历史信息的追溯与恢复，实现地铁车辆及主要零部件履历的信息化、无纸化办公，节省人力、物力，提高工作效率，也为地铁车辆制造、运用、维修、性能改进、质量提升、故障预测、保证行车安全、提高经济效益等提供丰富、准确的信息资源。

Description

一种基于区块链技术的地铁车辆电子履历***

技术领域

本发明涉及城市轨道交通信息管理领域，尤其涉及一种基于区块链技术的地铁车辆电子履历***。

背景技术

由于地铁车辆履历信息***数据信息来源广、应用部门多，涉及运营单位、管理单位、车辆生产单位、零部件生产单位等，需要借助互联网技术才可完成不同数据之间的传递和应用。而随着互联网技术的发展，网络安全越来越受到人们的重视。大量站点仍然存在较大的安全隐患，其中域名劫持、服务器入侵、内容篡改等问题较为严重。因此，地铁车辆履历信息***的安全性问题在建设初期就需要考虑。

区块链是一种去中心化、无需信任、防篡改性强的分布式记账本技术，其综合利用了密码学、概率论、共识机制和分布式网络等多种计算机技术，是互联网历史上的一次伟大创新。区块链的去中心化、防篡改性强和信息可追溯等特性非常适合电子档案保护的场景。尽管区块链技术具有诸多优点，但它仍具有存取效率低和经济成本较高等问题。区块链不能替代现有的数据库技术，需要作为一种补充的技术手段，与其他技术结合使用。

综上所述，现有地铁车辆的电子履历管理存在***安全性差、易于篡改和破坏等问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明综合利用区块链、数据库、数字档案馆建设等多种技术，研究并设计开发基于区块链技术的地铁车辆电子履历***，将地铁车辆履历异构数据进行归一化处理，实现地铁车辆履历数据真实性、安全性保护和档案历史信息的追溯与恢复，实现地铁车辆及主要零部件履历的信息化、无纸化办公，节省人力、物力，提高工作效率，也为地铁车辆制造、运用、维修、性能改进、质量提升、故障预测、保证行车安全、提高经济效益等提供丰富、准确的信息资源。本发明具体采用如下技术方案：

一种基于区块链技术的地铁车辆电子履历***，该***包括：

业务视图模块，用于根据不同职能为用户开放不同维护的履历信息查看视图；

履历信息维护模块，用于地铁车辆履历按不同阶段和不同职能的数据信息进行新增、修改和查询，为职责部门人员开放车辆履历信息的维护功能，所述不同阶段包括采购、运营、更新改造，所述不同职能包括维修、维护、资产；

统计分析模块，以不同管理维度对车辆信息的查询统计分析，用于车辆相关数据的统计分析，其支持表格方式、图表等方式展示；

履历信息管理模块，用于地铁车辆基础信息、零部件、数据采集、供应商及数据安全的管理维护；所述地铁车辆基础信息包括地铁车辆车型、地铁车辆构型、地铁车辆编组等；

***管理模块，用于组织体系、人员、***角色、权限和日志监控等管理；

区块链基础平台，用于智能合约的可视化部署、升级、更新工作，以及履历数据上链、存证。

优选的，所述履历信息查看视图包括构型视图、状态视图、运行视图、资产视图；

所述构型视图，以主机企业的车辆管理方式，统一规范不同主机企业的车辆部件名称，建立统一地铁公司对车辆部件名称“标签”，建立任意级的产品分解结构，实现地铁车辆的构成的精细化、完备化管理视图，及车辆关键部件的替换、变更信息；

所述状态视图，以运营公司的日常维护的功能结构，根据不同的运营公司开放相应的地铁车辆、车辆部件数据访问权限，实现对运营车辆和主要部件的技术文档、维修/护规范、备品/件、当前状态查看；

所述运行视图，以运营公司管理视角，根据不同的运营公司开放相应的地铁车辆、主要部件的检修作业数据、故障信息数据、运行信息数据进行预警、实时监控和历史数据进行查询；

所述资产视图，以地铁公司资产管理部门视角，从公司地铁车辆的采购、运营、更新改造，车辆零部件的备品/件的采购、入库、领用、变更、维修、调拨到更新改造处置维度进行展，实现车辆资产的全流程闭环管理。

优选的，所述履历信息包括车辆履历信息、零部件信息、运行数据信息、维护/维修信息；

所述车辆履历信息，根据地铁车辆的构型管理规范和要求，为运营公司开放车辆履历信息查询、维护功能，实现地铁车辆的基础数据、状态信息、维修维护信息、备品备件等结构化和非结构数据的履历信息维护管理，并通过履历版本控制，实现地铁车辆、关键部件的变更和历史信息追溯；综合展示地铁车辆的基本信息、故障信息、检修信息、状态信息、改造信息、关键配件信息、设备数据等数据信息；

所述零部件信息，实现车辆零部件的备品、备件、替换件的库存、存放单位、数量等信息的查询、维护，有效利用零部件生命，降低库存水平，同时实现对关键部件的全生命周期管理，发生问题时，按序列号实现在检修、运用、生产及设计各阶段信息的反向追溯；

所述运行数据信息，实现地铁车辆、关键部件的运行状态日志信息、控制***和车地通信***等信息的上报、查询功能；

所述维护/维修信息，实现地铁车辆、关键部件的运行数据上报、查询功能。

优选的，所述统计分析模块进行查询统计分析分析的数据包括资产台账、车辆台账、零部件台账、统计报表。

优选的，所述履历信息管理模块用于车型管理、构型管理、车辆管理、编组管理、零部件管理、供应商管理、数据采集管理、信息设置；

所述车型管理，管理着所有的型号的列车信息，包含列车型号、名称等关键信息，实现车型的创建、更新、删除等功能；

所述构型管理，根据地铁车辆构型管理规范，实现地铁车辆的构型目录模板的创建、节点创建、标签定义、节点信息项目配置等管理维护功能，为后期车辆构型的信息维护提供基础目录框架，同时为车辆建立元数据、数据定义、约束、数据关系、数据提供管理功能；

所述车辆管理，根据地铁车辆构型管理规范，为新购地铁车辆和已有地铁车辆创建管理构型和功能构型，并定义车辆的构型层级，层级部件的属性范围等功能；

所述编组管理，实现公司所有线路配属相关的详细信息，可按配线路、运营公司、车型、车组号、电报号、配属类型、配属日期等多条件进行关联，显示线路配属、当前车组状态、编组形式、制造厂等信息的维护管理功能；

所述零部件管理，用于建设零部件的位置、类型、功能等多维度的管理模型，定义部分属性信息项为车辆履历信息查询、维护提供了可视化展示单件的全生命周期维护模板；

所述供应商管理，管理维护地铁车辆主机厂商、零部件供应商及运维厂家信息；

所述数据采集管理，用于维护地铁车辆相关数据的采集、清洗、整理和管理维护；

所述信息设置，用于管理车辆维修/护、巡检、检测等类型码表信息，以及维护地铁车辆故障类型和故障编码关系等。

优选的，区块链上链数据覆盖地铁车辆立项、设联、监造、验收、运营、报废的全生命周期，按照上链数据类型区分，包括车辆基本构型数据、车辆状态信息、运营维修数据、相关文件资料；

链上合约，包括基础功能合约和业务类合约，其中基础功能合约用于管理、控制区块链各节点的权限方案、人员登录等基础功能；业务类合约涉及不同业务阶段中需要进行上链的数据，包括立项信息登记合约、立项文件上传合约、车辆构型解析合约、设联沟通数据更新合约、监造数据更新合约、监造文件上传合约、出厂验收登记合约。

所述上链数据通过区块链结构优化设计，实现灵活上链，根据用户需求在不同业务阶段选择是否上链。

优选的，基于用户收集到excel、word、pdf格式文件，利用信息化技术、全文检索技术，通过结构解析技术，实现目标数据识别、序列化处理、与非结构数据关联、存储、构建查询索引等功能，在满足用户基本查询和统计分析功能的基础上，逐步形成知识库，以关联性知识的形式为用户提供维修指导和修程修制支持。

本发明具有如下有益效果：

(1)地铁车辆履历异构信息归一化，将分布在不同数据源、不同类型和格式数据进行整合，并归一化处理成准确、完整、无歧义的数据，为地铁车辆运维方面的相关研究和分析提供准确有效的数据源。

(2)地铁车辆信息留存，将纸质车辆履历电子化，解决了纸质车辆履历保存困难，更新烦杂、查阅不便等一系列问题，车辆的电子履历，可以随时在信息终端设备访问，既保存了大量的地铁车辆数据，也加快了数据的传递速度，提高了数据的利用率。

(3)简化地铁车辆维护工作，地铁车辆电子履历***的搭建，给地铁车辆的信息数据保存提供了一个更大、更便捷的平台，既简化了地铁车辆履历的维护工作，保留了车辆的重要信息，同时也给地铁车辆的检修作业检修带来了便利，提高了辆检修作业的检修效率。

(4)辅助维修决策，基于地铁车辆电子履历信息资源，辅助其他专业***搭建数据分析与模型计算，对地铁车辆进行智能判断决策，实现地铁车辆动态数据感知、故障辨识与预测、维修辅助决策等。

(5)提升数据内外公信力，通过区块链去中心化、防篡改、可追溯、可信传输的技术特性，解决***数据传输丢失的问题、解决内外部数据可信共享的问题，解决内部数据完整性监管的问题，增强数据公信力，提升数据价值，实现数据证据赋能。

附图说明

图1是本发明***总体架构图。

图2是本发明技术架构图。

图3是数据集成关系图。

图4是本发明***功能模块示意图。

图5是区块链数据交互示意图。

图6是区块链底链逻辑架构如图。

图7是区块链底链层级架构图。

图8是区块产生的核心流程图。

具体实施方式

基于区块链技术的地铁车辆电子履历***遵循信息化建设标准和要求，具备科学化和人性化特点，同时以标准为前提、数据为核心、安全和运维为保障、应用为目的，依据建设目标和内容要求，不仅要考虑地铁车辆履历管理日常的存储、查询、使用等功能，还要考虑不同线路、不同列车之间的数据融合，以消除信息孤岛、数据异构等问题，实现多条线路的履历信息的集成管理，更好的为地铁的车辆检修、运用管理和技术分析提供坚实的基础。进行***设计和建设。***总体架构应包括数据资源、应用支撑、应用服务等内容。本发明***总体架构如图1所示。

本发明基于区块链技术的地铁车辆电子履历***采用B/S架构、J2EE技术路线，将关系型数据库、中间件、业务流、表单及互联网等技术和产品进行集成，为用户提供统一友好的界面和强大的数据处理能力，为***以后的扩展留有充足的余地，使***集先进性、易操作性、可扩展性和***安全性。***的技术实现架构如图2所示。

从图2中可见，技术实现框架从上至下由接入层、应用层、服务层、资源层构成。在***建设中需要建设基于J2EE的应用支撑平台，并在此平台上经过配置、开发、集成，来实现基于区块链技术的地铁车辆电子履历***的各项功能需求。

该***主要由应用开发与扩展支撑平台及一系列成熟的应用软件框架构成。应用支撑平台应具有良好的跨平台能力，可以不加修改地应用在各种主流的中间件和操作***之上，而且该***提供了成熟的数据库访问适配器，使得***能够适应诸如Oracle、MS SQLServer、DB2、MySQL、达梦、人大金仓等数据库管理***。因此，基于应用支撑平台的***建设可以完全适应用户的要求，满足各种网络环境、主机环境、底层软件运行环境等情况。***可以采用多种认证方式进行用户认证及保证***安全。

本发明地铁车辆履历管理***建设主要与主机厂、集团全量数仓、EAM资产管理***和各运分公司的业务管理***或维修管理***进行数据集成。本发明数据集成关系如图3所示。

1 ***功能设计

1.1 电子履历应用***

基于地铁车辆电子履历管理要求，结合对地铁业务部门进行需求采集、分析，“基于区块链技术的地铁车辆电子履历***”主要包括“履历信息查看——业务视图”、“履历信息维护”、“统计分析”、“履历信息管理”、“***管理”和区块链基础平台几大模块。本发明***功能模块示意图如图4所示。

1.1.1业务视图

根据不同职能为用户开放不同维护的履历信息查看视图。

1.1.1.1构型视图

以主机企业的车辆管理方式，统一规范不同主机企业的车辆部件名称，建立统一地铁公司对车辆部件名称“标签”，建立任意级的产品分解结构，实现地铁车辆的构成的精细化、完备化管理视图，及车辆关键部件的替换、变更信息。

1.1.1.2状态视图

以运营公司的日常维护的功能结构，根据不同的运营公司开放相应的地铁车辆、车辆部件数据访问权限，实现对运营车辆和主要部件的技术文档、维修/护规范、备品/件、当前状态查看。

1.1.1.3运行视图

以运营公司管理视角，根据不同的运营公司开放相应的地铁车辆、主要部件的检修作业数据、故障信息数据、运行信息数据进行预警、实时监控和历史数据进行查询。

1.1.1.4资产视图

以地铁公司资产管理部门视角，从公司地铁车辆的采购、运营、更新改造，车辆零部件的备品/件的采购、入库、领用、变更、维修、调拨到更新改造处置维度进行展，实现车辆资产的全流程闭环管理。

1.1.2履历信息维护

为保障车辆履历相关信息的完整性、及时性和可用性，在自动采集数据的基础上，提供人工维护功能。为职责部门人员开放车辆履历信息的维护功能，实现地铁车辆履历按不同阶段(采购、运营、更新改造)、不同职能(维修/维护、资产等)等数据信息进行新增、修改和查询。

1.1.2.1车辆履历信息

根据地铁车辆的构型管理规范和要求，为运营公司开放车辆履历信息查询、维护功能，实现地铁车辆的基础数据、状态信息、维修维护信息、备品备件等结构化和非结构数据的履历信息维护管理。通过履历版本控制，实现地铁车辆、关键部件的变更和历史信息追溯。

综合展示地铁车辆的基本信息、故障信息、检修信息、状态信息、改造信息、关键配件信息、设备数据等数据信息。

1.1.2.2零部件信息

实现车辆零部件的备品、备件、替换件的库存、存放单位、数量等信息的查询、维护。可以有效地利用零部件生命，降低库存水平，同时实现对关键部件的全生命周期管理，发生问题时，按序列号实现在检修、运用、生产及设计各阶段信息的反向追溯。

1.1.2.3运行数据信息

实现地铁车辆、关键部件的运行状态日志信息、控制***和车地通信***等信息的上报、查询功能。

1.1.2.4维护/维修信息

实现地铁车辆、关键部件的运行数据上报、查询功能。如高级修规程与运用维修卡片横向比对，可按此途径将各自的技术信息组织架构转换成统一切分。

1.1.3查询统计分析

以不同管理维度对车辆信息的查询统计分析，实现车辆相关数据的统计分析，支持表格方式、图表等方式展示。

1.1.3.1资产台账

实现地铁车辆台账全电子化、规范化保存，可以快速准确的对地铁车辆和零部件资产的历史、现在资产进行盘点统计，全生命周期的设备日志完整记录该设备的一切变更，方便追溯和分析。

1.1.3.2车辆台账

按运营公司、状态(运营、维护、更新改造)、日期、线路等多种类型维度的报表，满足地铁车辆资产数据分析，让设备管理清晰、透明。

1.1.3.3零部件台账

按运营公司、库存、部位、存放位置、状态、日期等多种类型维度的报表，及时准确的库存预警、合理调度库存。

1.1.3.4统计报表

1、故障统计，为各运营公司提供部件、车辆、***等多维度的车辆故障统计信息，支持表格、图表等展示方式，为月度、年度报告及车辆故障分析提供支持。

2、维修统计，通过查询统计，根据不同的属性查询条件，查询出相应车辆履历相关数据并进行统计分析，通过比对，找出故障类型占比、高发故障类型、高磨耗零部件种类等信息，为地铁车辆检修、运用管理提供数据支撑。也可结合费用信息，寻求各零部件性价比最高的供应商，为地铁的运营维修降低成本。

3、维护统计、费用统计，提供车辆维修、维护发生的费用信息，支持表格、图表等展示方式。

1.1.3.5预警提醒

1、寿命预警:不同部件可设定预期使用寿命，可在检修、维修时更新使用寿命信息，出厂或更新换件时自动开始寿命损失记录，当达到预期使用寿命(或临近生产厂家质保期)时可进行消息提醒；

2、磨耗件预警：类同“寿命预警描述”描述；

1.1.4履历信息管理

实现地铁车辆基础信息(地铁车辆车型、地铁车辆构型、地铁车辆编组等)、零部件、数据采集、供应商及数据安全的管理维护功能。

1.1.4.1车型管理

车型管理模块管理着所有的型号的列车信息，主要包含列车型号、名称等关键信息，实现车型的创建、更新、删除等功能。

1.1.4.2构型管理

根据地铁车辆构型管理规范，实现地铁车辆的构型目录模板的创建、节点创建、标签定义、节点信息项目配置等管理维护功能，为后期车辆构型的信息维护提供基础目录框架，同时为车辆建立元数据、数据定义、约束、数据关系、数据提供管理功能。

1.1.4.3车辆管理

根据地铁车辆构型管理规范，为新购地铁车辆和已有地铁车辆创建管理构型和功能构型，并定义车辆的构型层级，层级部件的属性范围等功能。

1.1.4.4编组管理

实现公司所有线路配属相关的详细信息，可按配线路、运营公司、车型、车组号、电报号、配属类型、配属日期等多条件进行关联，显示线路配属、当前车组状态、编组形式、制造厂等信息的维护管理功能。

1.1.4.4.1车辆编组

管理维护所有线路车辆的编组。

1.1.4.4.2编组变更

实现车辆线路、编组间进行转、配属的历史。支持配属时间、车型、车组号等多个角度的查询维护。

1.1.4.5零部件管理

建设零部件的位置、类型、功能等多维度的管理模型，定义部分属性信息项为车辆履历信息查询、维护提供了可视化展示单件的全生命周期维护模板。

1.1.4.6供应商管理

管理维护地铁车辆主机厂商、零部件供应商及运维厂家信息。

1.1.4.6.1供应商维护

实现供应商的分类、供应商信息的创建、修改、查询、统计等功能。

1.1.4.6.2供应商评价

根据公司供应商评价体系，对供应商供货质量服务水平、供赁价格、准时性、信用度等进行评价，为供应商的选择奠定基础。

1.1.4.7数据采集管理

管理维护地铁车辆相关数据的采集、清洗、整理和管理维护。

1.1.4.7.1接口管理

管理维护与集团公司、运分公司的统一身份***、智能检修、运分公司的生产***等多源异构车辆履历信息资源接口。

1.1.4.7.2数据清洗

对各个异构***的集成接口数据进行审查和校验规则定义维护。

1.1.4.7.3数据转换

对各个异构***不同的数据进行值映射、列拆分行、列转行、行转列、字符串裁剪、去重、过滤、字符串替换、字段拆分等数据清洗/转换管理。

1.1.4.7.4数据审核

对集成采集的结构化数据、非结构文件进行审核、浏览，数据审核等功能。

1.1.4.7.5采集日志

对数据采集接口的采集任务进行日志查询，对于失败的可重新启动等功能。通过采集日志功能对采集接口任务进行记录，由***管理员对日志进行审核，查询，对于失败的可重新启动，同时提供多种方式的查询统计功能。

1.1.4.8信息设置

1.1.4.8.1检修类型

管理车辆维修/护、巡检、检测等类型码表信息，如列检\月检\定修\架修\厂修。

1.1.4.8.2故障类型

管理维护地铁车辆故障类型和故障编码关系等。

1.1.5***管理

实现***的组织体系、人员、***角色、权限和日志监控等管理功能。

1.1.5.1组织体系管理

管理维护集团、子公司组织机构信息的导入和本***中的信息管理，主要提供信息的增加、修改(调整)、删除、查询功能。

1.1.5.2人员用户管理

根据组织机构的设立，建立用户体系。用户信息包括用户的基本信息、业务角色信息(岗位维护)等功能。

1.1.5.3***资源管理

实现对整个***中的模块、资源、***角色、***角色权限和标签页进行管理和维护，定义***内所有的模块、资源、***角色、***权限和标签页，并决定每个***角色拥有哪些操作权限。

1.1.5.4***权限管理

定义虚拟角色，方便平台的授权和权限控制的管理。实现在资源配置中定义的***角色分配给***中具体的人员，控制***模块访问、操作权限，数据的访问、操作权限控制。

1.1.5.5***授权管理

实现管理员授权、菜单授权、角色授权，支持***管理员可以对***用户进行流程、表单授权，可向下逐级授权

1.1.5.6数据备份

实现***数据的备份、还原和导入导出数据功能，记录每次读写、删除等操作的信息，是***安全的最后一道防线。

1.1.5.7运行日志管理

实现***用户登录、用户的访问操作日志、***异常等日志的记录，包括日志查询、日志备份、日志导出等功能。

1.2区块链基础平台

本发明面向地铁车辆信息资源数据构建了车辆履历完整性数据模型，覆盖全生命周期、细化到最小检修单位，同时基于区块链提高车辆履历数据应用价值，保障数据的安全、互信、互认、共享，为实现公司设备运行自动化管理和运营生产水平提升提供技术支撑。

本发明中上链数据覆盖地铁车辆立项、设联、监造、验收、运营、报废的全生命周期，按照上链数据类型区分，主要包括车辆基本构型数据、车辆状态信息、运营维修数据、相关文件资料等。

本发明的链上合约，依据车辆电子履历***各业务阶段的业务需求进行设计。其中部分基础功能合约主要用于管理、控制区块链各节点的权限方案、人员登录等基础功能，包括区块链访问控制合约、数字身份管理合约、数据隐私保护合约。业务类相关合约与履历***立项、设联、监造等6个业务阶段进行对应，针对不同业务阶段中需要进行上链的数据，进行合约设计，包括立项信息登记合约、立项文件上传合约、车辆构型解析合约、设联沟通数据更新合约、监造数据更新合约、监造文件上传合约、出厂验收登记合约等。

***数据通过区块链结构优化设计，可以实现灵活上链，根据用户需求在不同业务阶段选择是否上链。

本发明采用私有链形式，等保三级，以保障公司运营数据的安全性。基于用户收集到excel、word、pdf等格式文件，利用信息化技术、全文检索技术，通过结构解析技术，实现目标数据识别、序列化处理、与非结构数据关联、存储、构建查询索引等功能，在满足用户基本查询和统计分析功能的基础上，逐步形成知识库，以关联性知识的形式为用户提供维修指导和修程修制支持。

1.2.1区块链底链

基于长安链的底层技术平台主要涵盖如下功能模块：

1)核心引擎：底层技术平台的主程序，根据模块之间的依赖关系和配置参数调用其他模块，完成长安链***的整体功能。长安链***的合约、交易调度、共识、存储等模块的组件均通过核心引擎直接控制，核心引擎可在后台指挥所有的元素并行的、有序地工作。

2)网络通信模块：实现节点间发送交易接口，包括点对点发送、广播等。支持共识节点(参与共识、候选节点)、同步节点、spv节点等多种节点类型，同时可以实现参与方(或组织)、节点的动态增删，节点请求可以进行限流。支持网络黑名单、白名单等安全管理体系。

3)身份管理模块：提供权限配置与权限校验接口，对成员接入、智能合约调用等操作权限进行控制。在联盟链中，链上部署执行智能合约、参与共识等操作均需设置一定的权限管控策略，对链上参与方身份进行管理。

4)共识算法模块：主要任务是保证数据在区块链各参与方之间严格一致。

5)智能合约：负责实现用户具体的业务逻辑，接受用户的调用，结合用户的输入和当前链上状态，经过一系列运算后产生对上链数据的更新操作集合。

6)交易调度模块：将一批交易打包排序并提交给共识模块，从而使其他节点在区块验证时尽可能并行处理，以压缩区块验证时间。

7)密码服务模块：支持加密算法封装和实现，采用散列算法、对称加密算法、非对称算法、传输层安全机制、密钥管理机制等密码学方式进行全链路安全防护。

8)数据存储模块：提供了统一的数据模型，并定义了统一的数据访问接口，支持多种数据存储组件。

1.2.2逻辑架构

长安链逻辑架构如图6所示。主要包含以下元素：

共识节点(consensus node)：参与区块链网络中共识投票、交易执行、区块验证和记账的节点。

同步节点(sync node)：或称见证节点，参与区块和交易同步、区块验证，交易执行，并记录完整账本数据，但不参与共识投票。

轻节点(light node)：参与同步和校验区块头信息、验证交易存在性的节点。

SDK：帮助用户通过RPC和区块链网络进行连接，完成合约创建、调用、链管理等功能。

区块链浏览器(ChainMaker broswer)：通过可视化界面为用户展示区块信息、交易信息、节点信息等区块链信息。

管理平台(management platform)：通过可视化界面方便用户对链进行管理、信息浏览和资源监控等。

合约IDE(contract IDE)：智能合约在线开发环境，长安链所有合约支持语言均可在该IDE上开发和编译。

命令行工具集(ChainMaker CLI,cmc)：使用户可以用命令行的方式对链进行部署和管理操作，例如证书生成、链配置、交易发送等。

1.2.3层级架构

自下而上，长安链层级架构如图7所示，具体由以下层级构成：

基础设施层：公有云、私有云，包括虚拟机、物理机等，为长安链提供基础运行环境。

存储资源层：为长安链节点提供数据存储服务，具体情况可参见数据存储章节。

基础组件层：为长安链节点提供密码学、配置、日志、常用数据结构等通用技术组件，具体可见chainmaker-common项目。

核心模块层：长安链共识算法、核心引擎、虚拟机等核心模块，核心模块均采用可插拔设计，为可装配区块链奠定基础。

接入层：多语言链SDK，方便应用开发者与链交互。

前端应用层：包括区块链管理平台、区块链浏览器、合约开发IDE等，方便用户直接访问区块链底层平台。

1.2.4核心流程

长安链区块产生的核心流程如图8所示，主要包括：

提议候选区块。区块提议节点从交易池选取一批交易，并行调度执行得到结果，生成DAG，并将区块和DAG广播。

共识候选区块。基于链上的共识机制，对候选区块进行共识投票。

验证候选区块。在共识过程中，网络中其他节点针对提议的候选区块进行正确性验证。

执行候选区块。将完成共识投票的区块提交记录至账本，并从交易缓存中移除。

1.2.5区块链支撑平台BaaS

长安链支撑服务平台是区块链底链可视化管理平台，功能从可视化、易用性、可定制性等方面出发，提供长安链网络管理通用重要功能模块，主要包括：

1)组织管理中心：账户管理、联盟管理、业务链管理、策略管理、节点管理、智能合约管理、区块链浏览器、证书管理、运维工单、日志管理、工单管理、消息管理。

2)平台管理中心：组织管理、业务链管理。

3)运维管理中心：监控服务、告警服务、运维日志管理。

1.2.6区块链应用设计

本发明的电子履历合约设计分成两大类，按基础功能考虑，开展企业(或***)数字身份识别、数据隐私保护、访问控制(权限管理)、业务数据统计、操作流程管理五项业务相关合约开发；按业务对象考虑，开展整车信息管理、状态信息管理、备品备件管理、检测检修管理、技术文件管理五项业务相关合约开发，区块链数据交互示意图如图5所示。具体如下：

1、企业数字身份类合约：通过此类合约实现企业业务子***的用户注册登记、注销、数字身份创建、身份证书颁发、注销、身份证书过期、证书续期等功能，实现用户身份与数字身份互相映射，提供企业数字身份的全生命周期管理。此合约为业务数据权属关系认证、数据访问授权等功能提供基础。

2、数据隐私保护类合约：根据企业对电子履历数据链上存证的安全及可控共享需求，通过此类合约提供链上数据隐私规则设置、数据多身份层级加密授权、数据授权、授权验证。

3、业务数据统计类合约：通过此类合约汇总企业管理驾驶舱所需展示的业务维度数据，并提供数据的统计结果查询。

4、访问控制类合约：通过此类合约来实现平台资源、权限、角色、身份认证等数据的链上管理，以保证以上***资源在使用过程中可追溯、不可篡改。

5、操作流程管理类合约：通过此类合约实现整个***在使用过程中的关键操作全程上链存证，使整个操作流程链上留痕、可追溯、不可篡改，以实现整个***平台使用流程过程进行精准化、数字化、安全化的管理。

6、整车信息管理类合约：通过此类合约实现整车信息采集管理、规则校验、问题预警、历史数据查询等。

7、状态信息管理类合约：通过此类合约实现设备状态信息采集管理、规则校验、问题预警、历史数据查询等。

8、备品备件管理类合约：通过此类合约实现备品备件信息采集管理、规则校验、问题预警、历史数据查询等。

9、检测检修管理类合约：通过此类合约实现检测检修类信息采集管理、完整性校验、累计问题次数预警等。

10、技术文件管理类合约：通过此类合约实现技术文件信息采集管理、完整性校验等。

Claims (7)

1.一种基于区块链技术的地铁车辆电子履历***，其特征在于，该***包括：

业务视图模块，用于根据不同职能为用户开放不同维度的履历信息查看视图；

履历信息维护模块，用于地铁车辆履历按不同阶段和不同职能的数据信息进行新增、修改和查询，为职责部门人员开放车辆履历信息的维护功能，所述不同阶段包括采购、运营、更新改造，所述不同职能包括维修、维护、资产；

统计分析模块，以不同管理维度对车辆信息的查询统计分析，用于车辆相关数据的统计分析，其支持表格方式、图表等方式展示；

履历信息管理模块，用于地铁车辆基础信息、零部件、数据采集、供应商及数据安全的管理维护；所述地铁车辆基础信息包括地铁车辆车型、地铁车辆构型、地铁车辆编组等；

***管理模块，用于组织体系、人员、***角色、权限和日志监控等管理；

区块链基础平台，用于智能合约的可视化部署、升级、更新工作，以及履历数据上链、存证。

2.如权利要求1所述的一种基于区块链技术的地铁车辆电子履历***，其特征在于，所述履历信息查看视图包括构型视图、状态视图、运行视图、资产视图；

所述构型视图，以主机企业的车辆管理方式，统一规范不同主机企业的车辆部件名称，建立统一地铁公司对车辆部件名称“标签”，建立任意级的产品分解结构，实现地铁车辆的构成的精细化、完备化管理视图，及车辆关键部件的替换、变更信息；

所述状态视图，以运营公司的日常维护的功能结构，根据不同的运营公司开放相应的地铁车辆、车辆部件数据访问权限，实现对运营车辆和主要部件的技术文档、维修/护规范、备品/件、当前状态查看；

所述运行视图，以运营公司管理视角，根据不同的运营公司开放相应的地铁车辆、主要部件的检修作业数据、故障信息数据、运行信息数据进行预警、实时监控和历史数据进行查询；

所述资产视图，以地铁公司资产管理部门视角，从公司地铁车辆的采购、运营、更新改造，车辆零部件的备品/件的采购、入库、领用、变更、维修、调拨到更新改造处置维度进行展，实现车辆资产的全流程闭环管理。

3.如权利要求1所述的一种基于区块链技术的地铁车辆电子履历***，其特征在于，所述履历信息包括车辆履历信息、零部件信息、运行数据信息、维护/维修信息；

所述车辆履历信息，根据地铁车辆的构型管理规范和要求，为运营公司开放车辆履历信息查询、维护功能，实现地铁车辆的基础数据、状态信息、维修维护信息、备品备件等结构化和非结构数据的履历信息维护管理，并通过履历版本控制，实现地铁车辆、关键部件的变更和历史信息追溯；综合展示地铁车辆的基本信息、故障信息、检修信息、状态信息、改造信息、关键配件信息、设备数据等数据信息；

所述零部件信息，实现车辆零部件的备品、备件、替换件的库存、存放单位、数量等信息的查询、维护，有效利用零部件生命，降低库存水平，同时实现对关键部件的全生命周期管理，发生问题时，按序列号实现在检修、运用、生产及设计各阶段信息的反向追溯；

所述运行数据信息，实现地铁车辆、关键部件的运行状态日志信息、控制***和车地通信***等信息的上报、查询功能；

所述维护/维修信息，实现地铁车辆、关键部件的运行数据上报、查询功能。

4.如权利要求1所述的一种基于区块链技术的地铁车辆电子履历***，其特征在于，所述统计分析模块进行查询统计分析分析的数据包括资产台账、车辆台账、零部件台账、统计报表。

5.如权利要求1所述的一种基于区块链技术的地铁车辆电子履历***，其特征在于，所述履历信息管理模块用于车型管理、构型管理、车辆管理、编组管理、零部件管理、供应商管理、数据采集管理、信息设置；

所述车型管理，管理着所有的型号的列车信息，包含列车型号、名称等关键信息，实现车型的创建、更新、删除等功能；

所述构型管理，根据地铁车辆构型管理规范，实现地铁车辆的构型目录模板的创建、节点创建、标签定义、节点信息项目配置等管理维护功能，为后期车辆构型的信息维护提供基础目录框架，同时为车辆建立元数据、数据定义、约束、数据关系、数据提供管理功能；

所述车辆管理，根据地铁车辆构型管理规范，为新购地铁车辆和已有地铁车辆创建管理构型和功能构型，并定义车辆的构型层级，层级部件的属性范围等功能；

所述编组管理，实现公司所有线路配属相关的详细信息，可按配线路、运营公司、车型、车组号、电报号、配属类型、配属日期等多条件进行关联，显示线路配属、当前车组状态、编组形式、制造厂等信息的维护管理功能；

所述零部件管理，用于建设零部件的位置、类型、功能等多维度的管理模型，定义部分属性信息项为车辆履历信息查询、维护提供了可视化展示单件的全生命周期维护模板；

所述供应商管理，管理维护地铁车辆主机厂商、零部件供应商及运维厂家信息；

所述数据采集管理，用于维护地铁车辆相关数据的采集、清洗、整理和管理维护；

所述信息设置，用于管理车辆维修/护、巡检、检测等类型码表信息，以及维护地铁车辆故障类型和故障编码关系等。

6.如权利要求1所述的一种基于区块链技术的地铁车辆电子履历***，其特征在于，

区块链上链数据覆盖地铁车辆立项、设联、监造、验收、运营、报废的全生命周期，按照上链数据类型区分，包括车辆基本构型数据、车辆状态信息、运营维修数据、相关文件资料；

链上合约，包括基础功能合约和业务类合约，其中基础功能合约用于管理、控制区块链各节点的权限方案、人员登录等基础功能；业务类合约涉及不同业务阶段中需要进行上链的数据，包括立项信息登记合约、立项文件上传合约、车辆构型解析合约、设联沟通数据更新合约、监造数据更新合约、监造文件上传合约、出厂验收登记合约；

所述上链数据通过区块链结构优化设计，实现灵活上链，根据用户需求在不同业务阶段选择是否上链。

7.如权利要求1所述的一种基于区块链技术的地铁车辆电子履历***，其特征在于，

基于用户收集到excel、word、pdf格式文件，利用信息化技术、全文检索技术，通过结构解析技术，实现目标数据识别、序列化处理、与非结构数据关联、存储、构建查询索引等功能，在满足用户基本查询和统计分析功能的基础上，逐步形成知识库，以关联性知识的形式为用户提供维修指导和修程修制支持。

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