文/李楊博佳 辜勇 李雨

對于集裝箱貨物運(yùn)輸來說，多式聯(lián)運(yùn)具有運(yùn)輸成本低、運(yùn)輸方式分工合理、運(yùn)輸資源利用率高、提升產(chǎn)業(yè)競爭力、綠色低碳等顯著優(yōu)勢。隨著第五次技術(shù)革命的開啟，云計(jì)算、數(shù)據(jù)挖掘、人工智能、仿真技術(shù)等為交通體系的高質(zhì)量發(fā)展提供了關(guān)鍵技術(shù)與支撐平臺，公路貨運(yùn)信息平臺層出不窮，卻基本無人來撬動多式聯(lián)運(yùn)這塊萬億級別的“蛋糕”，多式聯(lián)運(yùn)信息平臺市場幾乎空白，其中最主要的一個(gè)原因就是多式聯(lián)運(yùn)的信息共享問題仍缺少好的解決方案 。

基于以上問題，本文提出一種基于區(qū)塊鏈技術(shù)的多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)平臺，以區(qū)塊鏈技術(shù)的可溯源、不可篡改特性，提升數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，解決集裝箱多式聯(lián)運(yùn)跨區(qū)域、跨部門之間的數(shù)據(jù)共享問題，從而提高多式聯(lián)運(yùn)一體化服務(wù)水平。

一、多式聯(lián)運(yùn)平臺研究現(xiàn)狀

顏骙[1]以大連港為例，提出一種基于平臺的多式聯(lián)運(yùn)服務(wù)模式——“物流一體化”，根據(jù)“一單通”、“一站式”和“港到門”三種業(yè)務(wù)功能進(jìn)行闡述，并以此進(jìn)行多式聯(lián)運(yùn)平臺構(gòu)架設(shè)計(jì)與主要模塊設(shè)計(jì)，利用Petri網(wǎng)對多式聯(lián)運(yùn)作業(yè)流程進(jìn)行建模并與傳統(tǒng)多式聯(lián)運(yùn)作業(yè)流程進(jìn)行對比分析，用Shapley值法確定多式聯(lián)運(yùn)供應(yīng)鏈的利益分配方案。

王孝坤等[2]對目前國內(nèi)外多式聯(lián)運(yùn)平臺研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概述，對多式聯(lián)運(yùn)環(huán)節(jié)中存在的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、信息共享機(jī)制等問題進(jìn)行了分析，圍繞問題提出了多式聯(lián)運(yùn)協(xié)同服務(wù)信息平臺的建設(shè)目標(biāo)，提出“一次委托”、“一單到底”和結(jié)算“一次收取”的服務(wù)模式， 并對平臺的八大服務(wù)體系以及業(yè)務(wù)功能進(jìn)行了闡述。

盧洋洋等[3]提出了基于天基物聯(lián)網(wǎng)的多式聯(lián)運(yùn)信息服務(wù)平臺和全球集裝箱多式聯(lián)運(yùn)追蹤系統(tǒng)，闡述了天基物聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)和追蹤系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域，圍繞其展開平臺構(gòu)架分析及平臺系統(tǒng)組成，最后對平臺帶來的社會效益、經(jīng)濟(jì)效益和潛在效益進(jìn)行了闡述。

劉磊等[4]將多式聯(lián)運(yùn)信息平臺的功能分為基本功能和應(yīng)用功能，并對其進(jìn)行了功能需求分析，提出了“一個(gè)門戶、七個(gè)子系統(tǒng)”的平臺設(shè)計(jì)方案，采用集中式、分布式以及混合式的數(shù)據(jù)交換模式，最后闡述了平臺建設(shè)和運(yùn)營策略。

苗齊[5]將傳統(tǒng)區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)存儲和基于IPFS的數(shù)據(jù)儲存進(jìn)行比較，提出了基于IPFS的系統(tǒng)模型和應(yīng)用領(lǐng)域，并對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲模塊和數(shù)據(jù)查詢檢索模塊進(jìn)行了分析。

尹傳忠等[6]對區(qū)塊鏈技術(shù)可溯源、不可篡改、保密性好等特征進(jìn)行闡述，分析制約多式聯(lián)運(yùn)平臺建設(shè)的問題，探討平臺信息共享機(jī)制的建立，并對多式聯(lián)運(yùn)信息平臺總體架構(gòu)、主要功能進(jìn)行了闡述。

二、多式聯(lián)運(yùn)平臺建設(shè)瓶頸問題分析

1.數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一

從內(nèi)容與結(jié)構(gòu)上，多式聯(lián)運(yùn)大數(shù)據(jù)可分為靜態(tài)數(shù)據(jù)、動態(tài)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。靜態(tài)數(shù)據(jù)包括行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、交通樞紐布局、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)、分析公報(bào)、企業(yè)征信等數(shù)據(jù)；動態(tài)數(shù)據(jù)包括交通卡口貨流信息、運(yùn)價(jià)信息、報(bào)關(guān)、清單、檢驗(yàn)放行信息等；實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)運(yùn)能信息、運(yùn)載工具運(yùn)行信息、集裝箱位置感知等數(shù)據(jù)。

從層次上，多式聯(lián)運(yùn)大數(shù)據(jù)可分為國家級、大區(qū)域、省市級、地市級數(shù)據(jù)。由于各類數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)一的格式標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)在跨部門之間難以流轉(zhuǎn)協(xié)同，容易出現(xiàn)信息錯(cuò)誤、信息失真、信息重復(fù)等問題，給進(jìn)一步的數(shù)據(jù)共享帶來阻礙。

2.缺乏信息開放、共享機(jī)制

每個(gè)參與多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸?shù)钠髽I(yè)或部門都有其自身獨(dú)立的信息系統(tǒng)，但考慮到數(shù)據(jù)安全、行業(yè)競爭等因素，各運(yùn)輸企業(yè)、部門都不愿意進(jìn)行跨企業(yè)、跨部門的信息共享，造成多式聯(lián)運(yùn)銜接不暢、聯(lián)運(yùn)效率低等問題[7]。例如，在兩種運(yùn)輸方式換裝時(shí)，下游運(yùn)輸企業(yè)需要獲取上游運(yùn)輸過程的運(yùn)輸信息等，但是由于各個(gè)系統(tǒng)相互獨(dú)立，下游運(yùn)輸企業(yè)無法調(diào)用獲取這些信息，無法做到貨物運(yùn)輸信息的實(shí)時(shí)交換，造成不同運(yùn)輸方式之間銜接不暢，裝卸計(jì)劃和發(fā)運(yùn)計(jì)劃延遲等問題，使聯(lián)運(yùn)效率大大降低。

三、基于私有鏈技術(shù)的多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)平臺構(gòu)建

1.建設(shè)目標(biāo)

多式聯(lián)運(yùn)環(huán)節(jié)涉及眾多參與主體，每個(gè)參與主體或各節(jié)點(diǎn)根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求及特點(diǎn)建立了一個(gè)或多個(gè)的信息管理系統(tǒng)，但是由于每個(gè)系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)差異大、數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、作業(yè)流程多樣化等問題，以及考慮到跨部門數(shù)據(jù)信息泄露等安全問題，各個(gè)參與主體或節(jié)點(diǎn)的信息管理系統(tǒng)各自獨(dú)立，形成一座座“信息孤島”，無法實(shí)現(xiàn)物流信息的互聯(lián)互通。

2019年10月23日，全國首個(gè)基于多式聯(lián)運(yùn)“一單制”的跨境區(qū)塊鏈平臺“中歐e單通”正式啟用，該平臺由中國工商銀行四川省分行發(fā)布，平臺包含“一單制”單據(jù)線上簽發(fā)、線上驗(yàn)真和“外貿(mào)e貸”三大功能，平臺用戶主要為物流企業(yè)和金融服務(wù)機(jī)構(gòu)。

基于私有鏈技術(shù)的多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)平臺的建立，相比于“中歐e單通”擴(kuò)大了用戶圈，引入海關(guān)、口岸、政府監(jiān)管等各參與方，平臺業(yè)務(wù)功能更加完善；旨在運(yùn)用私有鏈技術(shù)，解決多式聯(lián)運(yùn)信息共享的數(shù)據(jù)安全問題，在各主體或節(jié)點(diǎn)自有信息管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)據(jù)庫整合，建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，多式聯(lián)運(yùn)參與主體通過用戶接口進(jìn)行交易操作，在“中歐e單通”的基礎(chǔ)上創(chuàng)建信息發(fā)布與查詢、信息實(shí)時(shí)采集、平臺多式聯(lián)運(yùn)方案推送、資源調(diào)配、平臺訂艙、訂單評價(jià)等功能，實(shí)現(xiàn)“一次委托、一單到底、一次收取”的服務(wù)模式[8]。

2.基本功能

（1）用戶角色管理

多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)平臺用戶主要分為服務(wù)供應(yīng)者、服務(wù)需求者和平臺監(jiān)管審核部門。服務(wù)供應(yīng)者角色管理包括平臺注冊、資料上傳、信息審核、用戶登錄等環(huán)節(jié)。服務(wù)供應(yīng)者在平臺進(jìn)行實(shí)名注冊，上傳運(yùn)力信息、資格執(zhí)照等材料，等待平臺審核，審核通過以后即可登錄補(bǔ)充完善資料信息，以及以服務(wù)供應(yīng)者的身份在平臺進(jìn)行相關(guān)操作。服務(wù)需求者角色管理包括實(shí)名注冊、用戶登錄和個(gè)人信息管理。平臺監(jiān)管審核部門的用戶管理包括后臺管理系統(tǒng)用戶登錄，審核監(jiān)管人員利用系統(tǒng)管理員賬號登錄平臺對服務(wù)提供商的待審核信息進(jìn)行資料審核。

（2）信息發(fā)布與查詢

信息發(fā)布與查詢功能是多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)平臺的基礎(chǔ)功能。服務(wù)提供商按照平臺的管理規(guī)定，將物流資源信息、車船等運(yùn)力信息、倉源信息等提交至平臺，并提供相關(guān)的證明材料待審核部門進(jìn)行審核，審核通過后資源信息即可發(fā)布到平臺進(jìn)行信息共享。服務(wù)需求方根據(jù)自己的運(yùn)輸起始地、運(yùn)輸時(shí)間窗、運(yùn)輸工具屬性等需求進(jìn)行搜索查詢，平臺利用智能匹配機(jī)制為用戶的搜索推薦備選方案，同時(shí)服務(wù)需求方也可將自己的需求發(fā)布在平臺上，為服務(wù)提供者提供貨源信息，通過雙方的信息發(fā)布和在線搜索查詢，雙向拉動，提高多式聯(lián)運(yùn)供需匹配效率。

（3）訂單管理

訂單管理功能是多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)平臺的關(guān)鍵功能，包括詢價(jià)報(bào)價(jià)、電子訂車訂艙、合同洽談、創(chuàng)建訂單、提交訂單、電子支付、單證上傳、訂單物流跟蹤、訂單評價(jià)、歷史訂單查詢等功能。通過私有鏈技術(shù)與合作伙伴、海關(guān)、銀行、保險(xiǎn)等進(jìn)行數(shù)據(jù)共享，保證數(shù)據(jù)安全流動，便于對多式聯(lián)運(yùn)各環(huán)節(jié)進(jìn)行可視化管理和全過程的統(tǒng)籌規(guī)劃；訂單管理中的訂單物流跟蹤功能包括貨物狀態(tài)查詢、終端實(shí)時(shí)物流追蹤、作業(yè)動態(tài)查詢、通關(guān)狀態(tài)查詢等讓客戶能夠?qū)崟r(shí)跟蹤貨物的位置和狀態(tài)，提高客戶滿意度；訂單評價(jià)功能在訂單結(jié)束后可在業(yè)務(wù)平臺的評價(jià)系統(tǒng)中對服務(wù)提供者的服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，由于私有鏈技術(shù)的去中心化和不可篡改的特點(diǎn)，訂單評價(jià)不能隨意刪改，評價(jià)更具有真實(shí)性，為后續(xù)的客戶提供了參考。

（4）支付管理

支付管理功能主要用于費(fèi)用的在線結(jié)算，該功能模塊的底層技術(shù)利用到了區(qū)塊鏈中的智能合約，在訂單創(chuàng)建成功后自動生成賬務(wù)信息，交易雙方確認(rèn)金額無誤后，服務(wù)需求方將預(yù)付款支付到合約賬戶中，在交易成功后觸發(fā)合約賬戶，系統(tǒng)自動按照合約程序，將費(fèi)用轉(zhuǎn)至服務(wù)提供方賬戶，若交易失敗費(fèi)用則退回需求方賬戶。另外，支付管理也用于物流行業(yè)金融、保險(xiǎn)等的支付結(jié)算。

（5）決策支持

在業(yè)務(wù)平臺數(shù)據(jù)整合的基礎(chǔ)上，利用大數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，建立分析預(yù)測模型，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流程優(yōu)化、多式聯(lián)運(yùn)市場運(yùn)能統(tǒng)計(jì)、市場預(yù)測、聯(lián)運(yùn)效率分析、貨源分布區(qū)域分析、客戶服務(wù)需求偏好分析等功能，為多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)平臺的運(yùn)營決策提供支持。

3.總體構(gòu)架

通過對多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)平臺的功能進(jìn)行分析，對門戶管理、平臺運(yùn)營、服務(wù)體系等方面進(jìn)行拓展，全力打造公路、鐵路、水運(yùn)等綜合交通運(yùn)輸方式一體化；運(yùn)輸組織、運(yùn)行管理、安全保障等綜合交通發(fā)展全過程一體化；綜合運(yùn)輸、政府監(jiān)管、口岸通關(guān)等跨部門一體化為目標(biāo)的多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)平臺，其總體框架如圖1所示[9-11]。

圖1 基于私有鏈技術(shù)的多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)平臺總體架構(gòu)

（1）“一站式”信息服務(wù)體系

“一站式”信息服務(wù)體系旨在加強(qiáng)客戶服務(wù)質(zhì)量，提升客戶交易體驗(yàn)和滿意度。該體系將水路、鐵路、公路各部門系統(tǒng)信息以及平臺其他用戶信息進(jìn)行整合，建立完整的數(shù)據(jù)庫并對其進(jìn)行管理維護(hù)，通過數(shù)據(jù)挖掘分析用戶運(yùn)輸選擇偏好，推送制定相應(yīng)的多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸方案，為多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)平臺的決策和運(yùn)行提供支持。同時(shí)，該體系提供信息發(fā)布、信息查詢、用戶服務(wù)評價(jià)、誠信認(rèn)定等服務(wù)功能。

（2）“一單通”商務(wù)協(xié)同服務(wù)體系

多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)平臺以電子單證為切入點(diǎn)，在整個(gè)多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)鏈上實(shí)現(xiàn)“一單到底”的服務(wù)模式。在多式聯(lián)運(yùn)過程中，平臺將相關(guān)交易過程中產(chǎn)生的商務(wù)信息，根據(jù)智能合約自動發(fā)送到多式聯(lián)運(yùn)參與主體單位，各主體單位再通過平臺向客戶反饋，所以在多式聯(lián)運(yùn)交易全過程中客戶只需填寫一次委托單據(jù)，簡便了交易流程。

（3）協(xié)同作業(yè)服務(wù)體系

多式聯(lián)運(yùn)協(xié)同作業(yè)服務(wù)體系提供船艙預(yù)訂、資源調(diào)配、港口集裝箱裝卸、堆場操作等協(xié)同服務(wù)功能，多式聯(lián)運(yùn)各節(jié)點(diǎn)通過分布式賬本進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，為多式聯(lián)運(yùn)的智能化管理提供技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)便捷化的協(xié)同作業(yè)方案。

（4）物流動態(tài)追蹤服務(wù)體系

基于RFID、GPS、AIS等信息采集感知系統(tǒng)，多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)平臺的物流動態(tài)追蹤服務(wù)體系提供貨物運(yùn)輸位置追蹤、換裝作業(yè)狀態(tài)、通關(guān)狀態(tài)、貨物進(jìn)出港狀態(tài)等全程監(jiān)控和歷史狀態(tài)查詢等服務(wù)功能，客戶可通過查詢物流訂單獲取實(shí)時(shí)貨物信息。對于對溫度、濕度等有嚴(yán)格要求的貨物可實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)輸環(huán)節(jié)的溫濕度等環(huán)境，實(shí)現(xiàn)多式聯(lián)運(yùn)全過程的運(yùn)輸透明化。

（5）物流金融服務(wù)體系

金融服務(wù)主要涉及四個(gè)參與主體：物流企業(yè)、客戶、平臺和金融相關(guān)機(jī)構(gòu)，物流金融為業(yè)務(wù)參與者提供資金融通、結(jié)算、保險(xiǎn)等服務(wù)，開展倉單質(zhì)押、動產(chǎn)質(zhì)押、開證監(jiān)管等融資服務(wù)。

四、關(guān)鍵技術(shù)分析

區(qū)塊鏈技術(shù)是利用塊鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來驗(yàn)證與存儲數(shù)據(jù)、利用分布式節(jié)點(diǎn)共識算法來生成和更新數(shù)據(jù)、利用密碼學(xué)的方式，保證數(shù)據(jù)傳輸和訪問的安全，利用由自動化腳本代碼組成的智能合約來編程和操作數(shù)據(jù)的一種全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計(jì)算范式。由于區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域廣，各領(lǐng)域?qū)τ诎踩?、效率等方面需求?cè)重不同，出現(xiàn)了不同改良版本的區(qū)塊鏈，按照對節(jié)點(diǎn)不同的開放程度分為公有鏈、私有鏈和聯(lián)盟鏈。

由于多式聯(lián)運(yùn)信息平臺的用戶涵蓋了個(gè)人用戶、企業(yè)用戶、政府職能部門等多方參與主體，用戶向平臺提供數(shù)據(jù)庫但還是使用自己的內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)操作，因此更適合采用私有鏈技術(shù)。

私有鏈寫入權(quán)限完全在一個(gè)組織手中，選擇性開放讀取權(quán)限，參與節(jié)點(diǎn)的資格被嚴(yán)格限制，節(jié)點(diǎn)數(shù)量有限、便于控制，所以其處理效率最高。另外，因?yàn)閰^(qū)塊鏈技術(shù)防篡改、隱私性高、可溯源等特性，信息調(diào)用時(shí)只有符合要求的調(diào)用請求才會被通過，鏈上區(qū)塊中所有的交易數(shù)據(jù)和調(diào)用信息都會被記錄并且可以追溯到數(shù)據(jù)最先出現(xiàn)的地方，就算交易數(shù)據(jù)被更改了，其他的數(shù)據(jù)塊中也會記錄著真實(shí)的交易數(shù)據(jù)，有效防止了多式聯(lián)運(yùn)跨部門之間的信息造假和信息泄露問題。

1.加密技術(shù)

加密技術(shù)和安全相關(guān)，區(qū)塊鏈的加密技術(shù)要做到信息隱藏，使每一個(gè)節(jié)點(diǎn)匿名存在，節(jié)點(diǎn)上的數(shù)據(jù)不僅無法被盜走，也讓人無法知道節(jié)點(diǎn)的位置。

2.分布式賬本

分布式賬本是一種數(shù)據(jù)庫類型，可在分散網(wǎng)絡(luò)的成員之間共享、復(fù)制和同步，記錄網(wǎng)絡(luò)參與者之間的交易，參與者對記錄的更新進(jìn)行管理并達(dá)成共識，不涉及中央機(jī)構(gòu)或第三方調(diào)解人。分布式賬本中的每個(gè)記錄都有一個(gè)時(shí)間戳和唯一的加密簽名，保證交易不被篡改。

3.共識機(jī)制

共識機(jī)制包含各種激勵(lì)制度和具體算法，通過特殊節(jié)點(diǎn)的投票，在短時(shí)間內(nèi)完成對交易的驗(yàn)證和確認(rèn)，對一筆交易，如果利益不相干的若干個(gè)節(jié)點(diǎn)達(dá)成共識，就認(rèn)為全網(wǎng)對此也達(dá)成共識。

公有鏈、私有鏈和聯(lián)盟鏈在共識機(jī)制上有很大的差異，公有鏈大部分使用的是POW/POS的共識機(jī)制，而私有鏈、聯(lián)盟鏈大多使用拜占庭或流言算法這一類的共識機(jī)制。共識機(jī)制有兩個(gè)指標(biāo)需要注意：效率和響應(yīng)速度。

4.智能合約

智能合約是在傳統(tǒng)合約基礎(chǔ)上對安全性、唯一性進(jìn)行改進(jìn)的一種合約，用數(shù)字形式定義的承諾來保障合約參與者的協(xié)議安全可靠，具有交易可追蹤不可逆轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，在協(xié)議制定和部署后，不需要外加人為干預(yù)，即可實(shí)現(xiàn)自我執(zhí)行和自我驗(yàn)證。

五、結(jié)束語

區(qū)塊鏈技術(shù)越來越成熟，并且由于其具有防篡改、去中心化等特點(diǎn)，區(qū)塊鏈技術(shù)被應(yīng)用到越來越多的領(lǐng)域。結(jié)合私有鏈技術(shù)，本文對基于私有鏈技術(shù)的多式聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)平臺構(gòu)建展開研究，提出平臺應(yīng)具備的業(yè)務(wù)功能以及平臺的總體構(gòu)架，為多式聯(lián)運(yùn)高質(zhì)量發(fā)展提供了新思路。