融合區(qū)塊鏈技術(shù)的城市停車?yán)Ь辰鉀Q路徑探析

郭天嬌 尹慧慧 李曉歡

摘要：以哈爾濱為例分析了城市停車難的原因，結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)的特點(diǎn)，探討其與停車大數(shù)據(jù)相結(jié)合，構(gòu)建“區(qū)塊鏈+停車大數(shù)據(jù)”智能停車系統(tǒng)的可行性，以及亟需解決的關(guān)鍵問題。對(duì)建設(shè)“區(qū)塊鏈技術(shù)”智能停車系統(tǒng)提出建議，期望通過構(gòu)建基于區(qū)塊鏈技術(shù)的城市停車智能平臺(tái)，使停車位信息擴(kuò)大化、共享化，從而解決停車難題，實(shí)現(xiàn)智慧停車。

關(guān)鍵詞：停車?yán)Ь?區(qū)塊鏈?城市交通?智慧停車

中圖分類號(hào)：U495

Analysis?of?the?Solution?Path?to?Urban?Parking?Dilemmas?by?Integrating?Blockchain?Technology

GUO?TianJiao??YIN?HuiHui??LI?XiaoHuan

Harbin?University，Harbin，Heilongjiang??Province，150086?China

Abstract：?This?article?takes?Harbin?as?an?example?to?analyze?reasons?for?the?difficulty?of?urban?parking，?combines?the?characteristics?of?blockchain?technology?to?explore?the?feasibility?of?combining?it?with??the?big?data?of?parking?to?build?an?intelligent?parking?system?of?"blockchain?+?the?big?data?of?parking"，?as?well?as?the?key?issues?that?need?to?be?solved?urgently，?and?puts?forward?suggestions?for?the?construction?of?the?intelligent?parking?system?based?on?blockchain?technology，?hoping?to?expand?and?share?parking?space?information?through?the?construction?of?an?urban?intelligent?parking?platform?based?on?blockchain?technology，?so?as?to?solve?parking?problems?and?achieve?smart?parking.

Key?Words：?Parking?dilemma;?Blockchain;?Urban?transportation;?Smart?parking

隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市居民生活水平提升，城市汽車的保有量也逐年上升，但配套的停車位建設(shè)卻難以與之匹配，城市交通運(yùn)營(yíng)壓力與日俱增，各線城市均不同程度地面臨著停車難題。這不僅影響城市居民的出行，也制約著城市交通的發(fā)展[]。本文著重探索利用區(qū)塊鏈技術(shù)與停車大數(shù)據(jù)相結(jié)合，分析構(gòu)建“區(qū)塊鏈+停車大數(shù)據(jù)”停車系統(tǒng)的可行性，從而解決停車難題。

1城市停車難題分析

1.1城市交通現(xiàn)狀

交通擁堵和出行難是城市交通發(fā)展面臨的主要問題。城鎮(zhèn)化、機(jī)動(dòng)化加快，導(dǎo)致城市交通壓力與日劇增；我國(guó)用于道路交通建設(shè)的城市土地有限，制約著城市交通的可持續(xù)發(fā)展；城市公共交通雖有較快發(fā)展，但仍滯后于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。

伴隨行車難出現(xiàn)的是停車難。盡管每個(gè)城市都已加強(qiáng)公共停車場(chǎng)建設(shè)，但與現(xiàn)有機(jī)動(dòng)車保有量比停車位數(shù)量缺口明顯，且呈時(shí)段、區(qū)域分布。例如：工作日白天時(shí)段政府辦公區(qū)、醫(yī)院等公共服務(wù)機(jī)構(gòu)周邊，節(jié)假日商圈、游樂場(chǎng)、旅游景點(diǎn)附近，學(xué)校、教育培訓(xùn)機(jī)構(gòu)接送學(xué)生時(shí)段的車位都很難尋；一些老舊小區(qū)、在建工程路段，更是“一位難求”。這就導(dǎo)致違停行為屢禁不止，部分車主臨時(shí)隨意停車，擾亂靜態(tài)停車秩序，困擾市民出行，進(jìn)一步加劇了“出行難”。

1.2停車難的原因分析

排除駕駛?cè)瞬晃拿魍＼嚨膫€(gè)人素質(zhì)原因，停車難的客觀原因在于：機(jī)動(dòng)車數(shù)量增長(zhǎng)太快，城市規(guī)劃不合理，未能與交通規(guī)劃同步；城市道路建設(shè)滯后于經(jīng)濟(jì)發(fā)展和交通發(fā)展；停車設(shè)施嚴(yán)重不足且分布不合理，在城市中心和交通量少的地區(qū)，停車場(chǎng)及停車位數(shù)量與交通吸引量成反比，停車位的不可移動(dòng)性導(dǎo)致停車設(shè)施虛假“不足”；停車管理法律法規(guī)不健全、缺乏協(xié)調(diào)機(jī)制且管理手段落后；建設(shè)資金短缺，缺乏激勵(lì)機(jī)制，政府在其建設(shè)及經(jīng)營(yíng)上的政策不清晰也影響社會(huì)投入停車設(shè)施建設(shè)經(jīng)營(yíng)的積極性。

2“區(qū)塊鏈技術(shù)”平臺(tái)與停車大數(shù)據(jù)相結(jié)合的可行性分析

區(qū)塊鏈（Block-chain）的概念首次出現(xiàn)在?《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》（Bitcoin：?A?Peer-to-Peer?Electronic?Cash?System）這篇論文中。這篇論文是中本聰（Satoshi?Nakamoto）在2008年發(fā)表于比特幣論壇。去中心化、透明公開、數(shù)據(jù)不可篡改是區(qū)塊鏈的主要特點(diǎn)，要使其成為數(shù)字加密貨幣體系的核心技術(shù)，究其本質(zhì)可以認(rèn)為它是一種基于時(shí)間序列的分布式計(jì)算范式。區(qū)塊鏈隨著比特幣等數(shù)字加密貨幣興起，在金融領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，從而引起政府部門、科技企業(yè)和資本市場(chǎng)的關(guān)注[]。交通運(yùn)輸行業(yè)在大數(shù)據(jù)應(yīng)用建設(shè)方面取得的成就，以及人工智能等新一代信息技術(shù)與區(qū)塊鏈相結(jié)合應(yīng)用于不同場(chǎng)景所積累的經(jīng)驗(yàn)，為區(qū)塊鏈技術(shù)與停車大數(shù)據(jù)相結(jié)合奠定了理論及實(shí)踐基礎(chǔ)。利用區(qū)塊鏈技術(shù)與停車大數(shù)據(jù)相結(jié)合，形成“停車鏈”，可以真實(shí)地采集城市交通中的汽車行為、交通狀態(tài)、停車需求、停車位狀態(tài)等信息，并建立過程化的軌跡數(shù)據(jù)，以此構(gòu)建的智能停車系統(tǒng)將為駕駛?cè)颂峁┛煽康牟呗訹]，在智慧停車方面展現(xiàn)巨大優(yōu)勢(shì)。

2.1區(qū)塊鏈技術(shù)與停車大數(shù)據(jù)結(jié)合的優(yōu)勢(shì)

區(qū)塊鏈和大數(shù)據(jù)都具有高冗余的特點(diǎn)，大數(shù)據(jù)技術(shù)在數(shù)據(jù)收集、整理、統(tǒng)計(jì)、分析方面優(yōu)勢(shì)明顯，目前各行業(yè)的信息統(tǒng)計(jì)、決策都離不開大數(shù)據(jù)的支持。去中心化、不可篡改等優(yōu)勢(shì)保證了區(qū)塊鏈具有較快的分布式運(yùn)算速度，也使區(qū)塊鏈具備了保護(hù)網(wǎng)絡(luò)信息安全的能力[]。

2.1.1去中心化

區(qū)塊鏈技術(shù)可以理解為一種分布式的共享數(shù)據(jù)庫，取消了中心服務(wù)器的搭建，發(fā)布的數(shù)據(jù)直接同步到每個(gè)用戶終端[]。在停車大數(shù)據(jù)中每個(gè)車位信息、每個(gè)駕駛?cè)耍ń煌▍⑴c者）、停車場(chǎng)管理者（系統(tǒng)）等不同角色組成了鏈中的每一個(gè)節(jié)點(diǎn)，即用戶終端。他們之間的交易信息通過“鏈”的形式連接起來，鏈上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)都是平級(jí)關(guān)系，都能夠接收和發(fā)布信息。各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)直接鏈入到區(qū)塊鏈各節(jié)點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)中，并依賴網(wǎng)絡(luò)本身完成數(shù)據(jù)的分析處理。通過區(qū)塊鏈的信息流，避免了層級(jí)間數(shù)據(jù)傳輸損失、失真、驗(yàn)證難的問題[]。利用區(qū)塊鏈技術(shù)建立與商場(chǎng)、社區(qū)、停車場(chǎng)的合作關(guān)系，統(tǒng)籌閑置的公共免費(fèi)停車位和用戶小區(qū)車位，加大停車場(chǎng)運(yùn)營(yíng)方車位的利用率，即可實(shí)現(xiàn)全方位的車位資源共享。

2.1.2不可篡改

因?yàn)閰^(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)是基于時(shí)間序列而形成，以“鏈”式賬本存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫中，被蓋以“時(shí)間戳”。“這種數(shù)據(jù)記錄模式要想增加一個(gè)記錄或減去一個(gè)記錄，都必須獲得該區(qū)塊鏈50%以上參與記賬節(jié)點(diǎn)的同意”[]。從技術(shù)角度來說，數(shù)據(jù)在系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)中運(yùn)行很難被修改，因?yàn)檫@種修改所要付出的成本代價(jià)相當(dāng)大；從現(xiàn)實(shí)應(yīng)用層面來說，運(yùn)行數(shù)據(jù)難于修改，非法操作不可實(shí)行則保障了系統(tǒng)的安全性，尤其在保障費(fèi)用支付系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，對(duì)于收費(fèi)方和繳費(fèi)方都是十分重要的。在沒有免費(fèi)車位時(shí)，收費(fèi)車位的計(jì)費(fèi)準(zhǔn)確、收費(fèi)便捷、價(jià)格合理是駕駛?cè)诉x擇停車位置的考量因素。利用“時(shí)間戳”可以生成具有防偽特性的電子發(fā)票，既保障了停車數(shù)據(jù)安全，還能節(jié)省收費(fèi)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)管理成本，而附加給駕駛?cè)说耐＼囐M(fèi)用則隨之減少。時(shí)間“戳”的特性記錄了鏈中參與者的每一個(gè)行為，建立起一種比法律更有威懾力的手段，使“無人收費(fèi)”變得更主動(dòng)和可靠。駕駛?cè)穗x場(chǎng)時(shí)不再需要等待繳費(fèi)成功才予以放行，車輛進(jìn)入停車場(chǎng)和離開停車場(chǎng)的行為已經(jīng)被記錄在區(qū)塊鏈中，預(yù)先匹配好車輛及付費(fèi)賬戶后，收費(fèi)行為在系統(tǒng)識(shí)別到車輛離場(chǎng)時(shí)主動(dòng)進(jìn)行扣除，甚至可以設(shè)定在限定期間內(nèi)進(jìn)行支付。如果產(chǎn)生逃費(fèi)行為，行為主體所要付出的信用代價(jià)遠(yuǎn)大于實(shí)際產(chǎn)生的停車費(fèi)用。車輛快速離場(chǎng)，釋放空的余車位快速加入到新的停車鏈中，空閑車位流轉(zhuǎn)率大大提高。

2.1.3智能合約

利用區(qū)塊鏈智能合約建立信用體系進(jìn)行創(chuàng)新的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，提高了全員參與的可能性和可行性，同時(shí)也鼓勵(lì)了停車鏈中涉及的所有用戶加入其中，共同搭建停車共享平臺(tái)，從中獲得獎(jiǎng)勵(lì)或者更好的停車服務(wù)體驗(yàn)。智能合約可以理解成智能合同，是由某一事件驅(qū)使，得到區(qū)塊鏈上所有用戶都承認(rèn)的，運(yùn)行在區(qū)塊鏈之上的自動(dòng)處理合同，它由計(jì)算機(jī)自動(dòng)驅(qū)使而無法更改[]。城市停車業(yè)要引導(dǎo)駕駛?cè)恕⒔煌ü芾聿块T、停車位所有人及更多的人參與到停車管理的整個(gè)過程中，由不同角色共同部署停車鏈。每個(gè)用戶在這一過程中的行為被記錄下來，遵循停車鏈合約，履行相應(yīng)職責(zé)。交通管理部門主要起監(jiān)督管理、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的作用，同時(shí)還能借此采集到用戶的真實(shí)數(shù)據(jù)；處在應(yīng)用層的停車位的提供者和使用者，依據(jù)其行為進(jìn)行量化評(píng)價(jià)積累信用分?jǐn)?shù)。在整個(gè)停車過程中，依據(jù)各自的信用分?jǐn)?shù)來決定能否減免停車費(fèi)用或其他補(bǔ)償，如可以在車位緊張時(shí)享有優(yōu)先預(yù)定權(quán)，對(duì)于車位提供者給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)等。停車鏈中的參與者都可以獲得合約約定的獎(jiǎng)勵(lì)，在合約的履行中得到滿足。

2.2區(qū)塊鏈技術(shù)與停車大數(shù)據(jù)集合面臨的問題

2.2.1數(shù)據(jù)基礎(chǔ)薄弱

不同數(shù)據(jù)源的格式、采集頻率、儲(chǔ)存結(jié)構(gòu)與更新修改缺少統(tǒng)一的技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，成規(guī)模的公共數(shù)據(jù)較少。

2.2.2數(shù)據(jù)開放程度與預(yù)期存在差距

在實(shí)際操作中，因參與者對(duì)信息的利用具有不可預(yù)測(cè)性導(dǎo)致采用完全開放的共有鏈模式難以保證其信息的準(zhǔn)確性，因此在一定程度上還要依賴于交通職能部門采取私有鏈的管理模式，限制公眾對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)讀取的權(quán)限，兼顧數(shù)據(jù)隱私安全。

2.2.3成本壓力

區(qū)塊鏈技術(shù)投入初期會(huì)造成運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本的短暫升高，新設(shè)備投入、舊設(shè)備改造維護(hù)以及相關(guān)設(shè)備管理人員的部署都需要一定的資金來支持。

2.2.4技術(shù)兼容問題

停車鏈中的參與者采用全網(wǎng)廣播的方式進(jìn)行信息發(fā)布，對(duì)網(wǎng)絡(luò)性能要求較高，必須能快速響應(yīng)、傳遞，占據(jù)網(wǎng)絡(luò)帶寬，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的運(yùn)算速度必須與之適應(yīng)；停車鏈中各節(jié)點(diǎn)間的相互交流按時(shí)間序列產(chǎn)生了龐大的數(shù)據(jù)，完全備份這些數(shù)據(jù)對(duì)于存儲(chǔ)資源的需求挑戰(zhàn)巨大。

3開發(fā)智能停車系統(tǒng)體系建設(shè)的建議

3.1完善公共交通數(shù)據(jù)共享機(jī)制

公共交通領(lǐng)域數(shù)據(jù)共享不到位的問題突出，因此需要打造成規(guī)模、成體系、高質(zhì)量的行業(yè)基礎(chǔ)大數(shù)據(jù)，整合匯聚聯(lián)通各類數(shù)據(jù)資源，以區(qū)塊鏈推動(dòng)部門間、政企間多源數(shù)據(jù)融合，完善公共交通數(shù)據(jù)的共享機(jī)制。

3.2制定數(shù)據(jù)開放安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

制定數(shù)據(jù)開放安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)堅(jiān)持統(tǒng)一規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)先行、規(guī)范建設(shè)的原則。從頂層設(shè)計(jì)到統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各個(gè)方面，要建牢數(shù)據(jù)基礎(chǔ)底座，保障網(wǎng)絡(luò)傳輸安全；采用合理的加密算法，配合公鑰私鑰確保數(shù)據(jù)傳遞安全；對(duì)加入停車區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)源進(jìn)行準(zhǔn)入的技術(shù)認(rèn)證，確保數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化。在數(shù)據(jù)流通、治理與應(yīng)用等數(shù)據(jù)管理的各個(gè)環(huán)節(jié)，樹牢安全意識(shí)、責(zé)任意識(shí)，嚴(yán)格把控?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量。

3.3制定軟件研發(fā)的相關(guān)扶持政策

國(guó)家“十三五”?“十四五”規(guī)劃分別提出了“共享發(fā)展”的理念和“將智能交通列為數(shù)字應(yīng)用首要位置”。《數(shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》《交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要》《交通運(yùn)輸領(lǐng)域新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)行動(dòng)方案（2021—2025年）》等文件出臺(tái)，強(qiáng)調(diào)以數(shù)據(jù)鏈為主線構(gòu)建交通運(yùn)輸?shù)闹悄芑w系，推動(dòng)大數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈等技術(shù)與交通事業(yè)深度融合。這些從政策層面給予了研究區(qū)塊鏈技術(shù)與智能交通相結(jié)合的積極引導(dǎo)。

4結(jié)語

區(qū)塊鏈技術(shù)已深入到公共服務(wù)各領(lǐng)域，日益改變著人們的生產(chǎn)生活方式。利用區(qū)塊鏈技術(shù)與城市交通大數(shù)據(jù)構(gòu)建的停車系統(tǒng)解決系統(tǒng)統(tǒng)籌不夠、功能整合不足和數(shù)據(jù)共享不到位的問題，同時(shí)能夠降低系統(tǒng)成本、激勵(lì)數(shù)據(jù)共享、提高相關(guān)資源利用率。結(jié)合城市交通發(fā)展進(jìn)程，亟待交通主管等部門落地相關(guān)政策，給予區(qū)塊鏈技術(shù)平臺(tái)研發(fā)支持與引領(lǐng)，引導(dǎo)科研、企業(yè)等參與，加大區(qū)塊鏈場(chǎng)景應(yīng)用的科研投入和實(shí)施部署，共同解決城市停車難題。