區塊鏈技術在貨物運輸中的應用探究

嵇怡桑　朱榮艷　彭若冰　李蒙汐　杜微

摘 要：論文以區塊鏈技術在貨物運輸中的應用為研究對象，分析運用區塊鏈技術改善貨物運輸的重要性。在此基礎上，將貨物運輸的發送、在途、到達作業3個重要環節與區塊鏈技術相結合，研究區塊鏈技術結合貨物運輸的應用場景，從而改進貨物運輸過程，實現線路協作來提高運輸效率，降低運輸成本。

關鍵詞：區塊鏈技術；貨物運輸；線路協作

中圖分類號：TP311.13 文獻標識碼：A 文章編號：1671-0037（2018）6-78-4

DOI：10.19345/j.cxkj.1671-0037.2018.06.020

Abstract： Taking the application of block chain technology in cargo transportation as the research object， this paper analyzed the importance of using block chain technology to improve cargo transportation. On this basis， three important links of cargo transportation， namely， delivery， on-road and arrival operations， are combined with block chain technology， and the application scenarios of combining block chain technology with cargo transportation were studied， so as to improve the cargo transportation process， and realize line cooperation to improve transportation efficiency and reduce transportation costs.

Key words： block chain technology； cargo transportation； line collaboration

1 引言

貨物運輸作為整個物流系統的重要組成部分，其業務操作流程將直接影響貨物運輸的市場競爭力和運輸效率。目前，我國貨物運輸業仍存在著運輸成本高、效率低、資金周轉率低、信息化程度較低等問題。貨物運輸業的發展離不開新一代信息技術的綜合應用，而區塊鏈技術則是數字化信息技術的典型代表。論文分析了區塊鏈技術在貨物運輸中的應用，更好地將物流、信息流、資金流結合，提高貨物運輸效率，完善線路協作，也為區塊鏈技術在貨物運輸中的應用提供了參考。

2 區塊鏈技術概述

區塊鏈技術是指通過去中心化的方式集體維護一個可靠數據庫的技術方案，具有去中心化、開放性、信息不可篡改、自治性等特點，最早雛形是在比特幣中出現的。目前，區塊鏈技術已經在金融、貿易、征信、物聯網、共享經濟等諸多領域嶄露頭角。它的數據結構主要由區塊頭和區塊主體兩部分組成，區塊頭包含記錄解密該區塊相關數學題答案值的隨機數和記錄該區塊產生時間的時間戳，區塊頭負責連接到下一區塊，區塊主體負責數據信息的存儲，具體結構如圖1所示。

區塊鏈技術在物流中的應用主要體現在3個方面。首先，在貨物運輸方面應用區塊鏈技術能幫助實現智能化運輸。運用現代物流信息技術，將貨物信息智能化，區塊鏈技術將自動對貨物進行分類，并安排運輸路線和日程，實現運輸全程區塊鏈化；其次，在物流金融方面，利用區塊鏈將有助于重新構建商品的倉儲、交易和融資等業務，對資產進行數字化管理，實現企業運行信息和資產信息的精準匹配與全程管控，改善中小企業的經營環境，解決物流供應鏈上中小微企業的融資難問題；最后，在物流平臺方面應用區塊鏈技術，能夠有效地解決竄貨問題，不僅可以提高資源利用率、壓縮中間環節，還可以提升行業的整體效率。

3 區塊鏈技術在運輸各環節中的應用

3.1 區塊鏈技術在發送作業中的應用

貨物發送作業是貨物運輸的重要環節，目前，在發送作業中仍存在著貨物裝不上、裝車效率低和貨物配載不合理等問題。結合區塊鏈技術，以共同競爭記賬方式存儲信息，可以實現自動分類貨物，合理地進行車輛調度和貨物安全配載，并且生成精細化的裝車方案，大大提高貨物裝車的作業效率，縮短裝車作業時間，保證裝車質量。

在此作業環節，區塊鏈技術主要應用于具有維護區塊鏈的主節點，以及若干個節點的物流信息網絡系統。在發送作業準備工作中，在寄件節點上傳承運人、車輛、貨物等信息到區塊鏈主節點，針對貨物生成貨物信息，將貨物進行自動分類，根據貨物情況選擇合適的車型與車輛尺寸，以及合適的裝車方法，合理地進行車輛調度和配載，可以有效解決大量的車內容積或載重過剩的問題。發送作業前根據貨物分類情況和車輛配載情況，生成詳細的貨物裝車方案，包括貨物裝車具體作業過程和方式方法、貨物在車廂內的擺放位置示意圖、貨物的捆扎和緊固方案等[1]，及時更新并自主決定運輸路線和日程安排進行發送作業。

從資金流方面來看，結合區塊鏈建立信任機制，企業支付的運費可以直接轉為物流代幣發到承運人或者司機的賬戶，同時在裝車過程中，如果貨物發生損壞，應進行責任劃分，相關責任方進行代幣賠償。運用區塊鏈技術后的發送作業流程如圖2所示。

從整個物流發送作業的交易來看，運用區塊鏈技術實際上提高了整個系統的效率，將信息流、物流、資金流更好地結合起來，保證了貨物裝車效率最大化，同時滿足貨物發送時限要求，并提升了車輛利用效率。借助區塊鏈技術的信任創造功能和在支付交易系統中的高效率交易優勢，有效地解決了交易主體之間誠信機制的建立問題，并提高了物流發送作業的交易效率。

3.2 區塊鏈技術于在途運輸中的應用

貨物在途作業主要指對貨物在各中轉物流節點進行分揀和運輸作業，在途作業中往往存在中轉倉庫空間利用率不高、貨物配送線路不合理、往返裝載率不均衡等現象[2]。在途作業應用區塊鏈技術情況下，主要由托運方通過購買虛擬貨幣，創建、儲存信息于單個區塊中，并利用區塊鏈技術自動規劃路線、車輛配載。

承運人通過購買區塊，獲取密鑰，按照規劃安排完成節點配送，同時貨物在該階段的物流動態也將自動儲存于區塊中。相較于普通運輸方式，應用區塊鏈的最大優勢在于線路規劃和協作，從而實現共同配送；另一方面托運方和承運方基于區塊鏈技術對貨物隨時追蹤和監測，與同一線路中的不同配送節點進行聯系，對貨物單號、承運人、中轉站、車輛、貨物動態等信息進行儲存和共享，提高了物流信息的安全性。此外，利用區塊鏈技術將貨物信息及貨物動態進行儲存，以供不同承運人及車輛終端通過區塊鏈進行查詢，及時做好配車配載準備，從而提高物流效率。

區塊鏈技術應用到物流在途環節中，使物流途中各個節點處于同一區塊鏈條中，同時各個節點又單獨形成了一個可互動、協作的終端，實時儲存、監控貨物從托運人到承運人過程中的所有步驟，以此確保貨物運輸的高效性、安全性。

3.3 區塊鏈在到達作業中的應用

基于物流到達作業和區塊鏈技術而建立的收貨系統能更好地解決物流配送、包裹結算、包裹傳輸等問題[3]。利用區塊鏈非對稱加解密機制和數字簽名技術能保證簽收過程中的信息安全和收貨方的隱私。根據區塊鏈發行代幣設計思想，研發和應用發行物流代幣的技術，可以實現對物流過程中的信息流、物流和資金流三流合一的數字化管理[4]。

收貨時為了省去查驗相關證件的時間，在區塊鏈技術中采用實名制方案，實現高安全級別的身份認證和訪問控制，利用區塊鏈分布式存儲信息的不可篡改性，為數字身份認證的原始比對信息提供真實性保障，這樣不僅可以讓包裹信息更加明確，避免出現錯送、誤送等問題，也能夠保證包裹內信息的安全性和可追溯性。

運用區塊鏈技術后，當包裹出現事故需要根據交易信息、包裹傳輸信息來追溯相關事故發生進行責任劃分時，區塊鏈存儲的信息能及時地為交易雙方提供查詢。如遇到貨到付款的情況，基于區塊鏈發行代幣的設計思想，可由交易雙方事先在區塊鏈系統中進行充值，托管于系統內，之后區塊鏈系統可以將部分資金兌換成物流代幣，并自動扣除相應代幣以作為物流費用，大大提高了貨物派送效率。應用區塊鏈技術后的到達作業流程如圖3所示。

區塊鏈技術與物流到達作業的結合，不僅可以提高信息存儲和數據存儲的安全性，還可以提高身份識別的準確性，運用物流代幣能夠減少物流收貨的中間環節，避免信息丟失、損毀、丟包爆倉、錯領誤領等問題，進而更加科學高效地進行物流收貨管理。

4 區塊鏈與貨物運輸系統相結合的應用

目前，我國貨物運輸業已形成完整的貨運體系，但由于現有技術的局限和安全性方面的問題，出現了不能適應現代物流快速發展的現象。因此，考慮將貨物運輸與區塊鏈技術相結合，從運輸前、運輸中、運輸后進行全程區塊鏈化管理，建立涵蓋線路協作、資源協同、信息共享等功能的數據鏈條，進而實現貨物運輸運作過程中的高效運轉[5]。

區塊鏈技術目前在貨物運輸中的應用方向主要是記錄和存儲兩個方面。從物品的發送到接收，區塊鏈技術記錄了整個物品流動的狀態，包括信息和資金的流動，有助于掌握貨物流向和資金流向，保證了信息的可追溯性。作為近年來興起并快速發展的新技術，區塊鏈在貨物運輸領域應用時，必然也會面臨各種制約其應用的因素，主要包括應用范圍受限、物流運輸節點部署不明確、尚未形成完整的區塊鏈架構等問題。未來在進行城市規劃或貨物配送網點戰略布局時，需要將應用區塊鏈技術的貨物運輸，作為城市交通重要的一部分納入城市規劃范圍，以提高貨運效率和服務質量，優化城市交通環境，緩解城市交通擁堵問題。

區塊鏈技術的應用在貨物運輸系統中的體現如圖5所示，主要包括運單的全網廣播、信息的自動更新儲存、車輛的調度和線路的安排、在途車輛的跟蹤和貨物狀態的監測以及代幣發行等功能。

區塊鏈技術在貨物發送、在途運輸、到達作業這3個節點上進行部署，并貫穿于整個貨運物流交易過程，每個動態節點的操作都會被記錄，并且不可篡改。從發貨人到承運人，從承運人到收貨人，詳細的運單信息包括運輸車輛、載貨狀態、電子憑證、資金流動等，都會被記錄到統一的賬本上，區塊鏈技術相當于一個“公共賬本”，貫穿貨運物流交易的整個鏈條，根據實時運單計算支付金額，利用私鑰與公鑰進行加密解密以確保交易的進行和資金的結算，將客戶支付的代幣資金直接劃歸到承運人或更低層級用戶的賬戶，從而替代中心化的結算中心，使其支付更加安全快捷，進而提升運輸效率，降低運輸成本。區塊鏈技術的應用為物流市場特別是零擔貨運市場，提供了以更低的成本和更高的效率對分散的經營主體進行集約和整合的手段[6]。

5 結語

區塊鏈技術是由互聯網技術和信息技術優化組合而來的，對“多、小、散”的貨運物流市場而言，結合該項技術，通過對物流市場中各參與方的身份信息以及運輸工具、貨物狀態和資金流動進行記錄和共享，有助于促進各用戶之間建立誠信體系，為健全行業信用體系提供了更好的方法和手段，同時，也有助于重構貨物運輸體系和運輸業務流程，進一步提升貨運服務水平和運輸效率。

參考文獻：

[1] 高磊，王艷麗，都繼萌，等.基于廂式貨車的整箱貨物裝車作業研究[J].中國市場，2018（1）：112-114

[2] 王志鵬.城市物流共同配送研究[J].中國儲運，2008（12）：103-105.

[3] 羅杏玲.區塊鏈技術在物流領域中的應用探索[J].中國商論，2017（24）：7-8.

[4] 王妙娟.區塊鏈技術及在物流快遞業務中的應用設想[J].物流技術，2017（3）：31-34.

[5] 劉大鵬.物流化背景下的貨物運輸聯盟合作與博弈研究[D].長沙：中南大學，2010.

[6] 田儀順，趙光輝，沈凌云.區塊鏈交通：以貨運物流及其市場治理為例[J].中國流通經濟，2018（2）：50-56.