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，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。對建設“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，使停車位信息擴大化、共享化，從而解決停車難題，實現(xiàn)智慧停車。

關(guān)鍵詞：停車困境?區(qū)塊鏈?城市交通?智慧停車

中圖分類號：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卻難以與之匹配，城市交通運營壓力與日俱增，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、機動化加快，導致城市交通壓力與日劇增；我國用于道路交通建設的城市土地有限，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)濟社會的發(fā)展。

伴隨行車難出現(xiàn)的是停車難。盡管每個城市都已加強公共停車場建設，但與現(xiàn)有機動車保有量比停車位數(shù)量缺口明顯，且呈時段、區(qū)域分布。例如：工作日白天時段政府辦公區(qū)、醫(yī)院等公共服務機構(gòu)周邊，節(jié)假日商圈、游樂場、旅游景點附近，學校、教育培訓機構(gòu)接送學生時段的車位都很難尋；一些老舊小區(qū)、在建工程路段，更是“一位難求”。這就導致違停行為屢禁不止，部分車主臨時隨意停車，擾亂靜態(tài)停車秩序，困擾市民出行，進一步加劇了“出行難”。

1.2停車難的原因分析

排除駕駛?cè)瞬晃拿魍＼嚨膫€人素質(zhì)原因，停車難的客觀原因在于：機動車數(shù)量增長太快，城市規(guī)劃不合理，未能與交通規(guī)劃同步；城市道路建設滯后于經(jīng)濟發(fā)展和交通發(fā)展；停車設施嚴重不足且分布不合理，在城市中心和交通量少的地區(qū)，停車場及停車位數(shù)量與交通吸引量成反比，停車位的不可移動性導致停車設施虛假“不足”；停車管理法律法規(guī)不健全、缺乏協(xié)調(diào)機制且管理手段落后；建設資金短缺，缺乏激勵機制，政府在其建設及經(jīng)營上的政策不清晰也影響社會投入停車設施建設經(jīng)營的積極性。

2“區(qū)塊鏈技術(shù)”平臺與停車大數(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：一種點對點的電子現(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，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)可以認為它是一種基于時間序列的分布式計算范式。區(qū)塊鏈隨著比特幣等數(shù)字加密貨幣興起，在金融領域得到廣泛應用，從而引起政府部門、科技企業(yè)和資本市場的關(guān)注[]。交通運輸行業(yè)在大數(shù)據(jù)應用建設方面取得的成就，以及人工智能等新一代信息技術(shù)與區(qū)塊鏈相結(jié)合應用于不同場景所積累的經(jīng)驗，為區(qū)塊鏈技術(shù)與停車大數(shù)據(jù)相結(jié)合奠定了理論及實踐基礎。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。

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

區(qū)塊鏈和大數(shù)據(jù)都具有高冗余的特點，大數(shù)據(jù)技術(shù)在數(shù)據(jù)收集、整理、統(tǒng)計、分析方面優(yōu)勢明顯，目前各行業(yè)的信息統(tǒng)計、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)勢保證了區(qū)塊鏈具有較快的分布式運算速度，也使區(qū)塊鏈具備了保護網(wǎng)絡信息安全的能力[]。

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，取消了中心服務器的搭建，發(fā)布的數(shù)據(jù)直接同步到每個用戶終端[]。在停車大數(shù)據(jù)中每個車位信息、每個駕駛?cè)耍ń煌▍⑴c者）、停車場管理者（系統(tǒng)）等不同角色組成了鏈中的每一個節(jié)點，即用戶終端。他們之間的交易信息通過“鏈”的形式連接起來，鏈上的每個節(jié)點都是平級關(guān)系，都能夠接收和發(fā)布信息。各個環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)直接鏈入到區(qū)塊鏈各節(jié)點組成的網(wǎng)絡中，并依賴網(wǎng)絡本身完成數(shù)據(jù)的分析處理。通過區(qū)塊鏈的信息流，避免了層級間數(shù)據(jù)傳輸損失、失真、驗證難的問題[]。利用區(qū)塊鏈技術(shù)建立與商場、社區(qū)、停車場的合作關(guān)系，統(tǒng)籌閑置的公共免費停車位和用戶小區(qū)車位，加大停車場運營方車位的利用率，即可實現(xiàn)全方位的車位資源共享。

2.1.2不可篡改

因為區(qū)塊鏈中的數(shù)據(jù)是基于時間序列而形成，以“鏈”式賬本存儲于數(shù)據(jù)庫中，被蓋以“時間戳”?！斑@種數(shù)據(jù)記錄模式要想增加一個記錄或減去一個記錄，都必須獲得該區(qū)塊鏈50%以上參與記賬節(jié)點的同意”[]。從技術(shù)角度來說，數(shù)據(jù)在系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)中運行很難被修改，因為這種修改所要付出的成本代價相當大；從現(xiàn)實應用層面來說，運行數(shù)據(jù)難于修改，非法操作不可實行則保障了系統(tǒng)的安全性，尤其在保障費用支付系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，對于收費方和繳費方都是十分重要的。在沒有免費車位時，收費車位的計費準確、收費便捷、價格合理是駕駛?cè)诉x擇停車位置的考量因素。利用“時間戳”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)省收費系統(tǒng)的運營管理成本，而附加給駕駛?cè)说耐＼囐M用則隨之減少。時間“戳”的特性記錄了鏈中參與者的每一個行為，建立起一種比法律更有威懾力的手段，使“無人收費”變得更主動和可靠。駕駛?cè)穗x場時不再需要等待繳費成功才予以放行，車輛進入停車場和離開停車場的行為已經(jīng)被記錄在區(qū)塊鏈中，預先匹配好車輛及付費賬戶后，收費行為在系統(tǒng)識別到車輛離場時主動進行扣除，甚至可以設定在限定期間內(nèi)進行支付。如果產(chǎn)生逃費行為，行為主體所要付出的信用代價遠大于實際產(chǎn)生的停車費用。車輛快速離場，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行創(chuàng)新的獎勵機制，提高了全員參與的可能性和可行性，同時也鼓勵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，從中獲得獎勵或者更好的停車服務體驗。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的，運行在區(qū)塊鏈之上的自動處理合同，它由計算機自動驅(qū)使而無法更改[]。城市停車業(yè)要引導駕駛?cè)?、交通管理部門、停車位所有人及更多的人參與到停車管理的整個過程中，由不同角色共同部署停車鏈。每個用戶在這一過程中的行為被記錄下來，遵循停車鏈合約，履行相應職責。交通管理部門主要起監(jiān)督管理、統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的作用，同時還能借此采集到用戶的真實數(shù)據(jù)；處在應用層的停車位的提供者和使用者，依據(jù)其行為進行量化評價積累信用分數(shù)。在整個停車過程中，依據(jù)各自的信用分數(shù)來決定能否減免停車費用或其他補償，如可以在車位緊張時享有優(yōu)先預定權(quán)，對于車位提供者給予一定的獎勵等。停車鏈中的參與者都可以獲得合約約定的獎勵，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)基礎薄弱

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

2.2.2數(shù)據(jù)開放程度與預期存在差距

在實際操作中，因參與者對信息的利用具有不可預測性導致采用完全開放的共有鏈模式難以保證其信息的準確性，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，限制公眾對部分數(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)投入初期會造成運營維護成本的短暫升高，新設備投入、舊設備改造維護以及相關(guān)設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)廣播的方式進行信息發(fā)布，對網(wǎng)絡性能要求較高，必須能快速響應、傳遞，占據(jù)網(wǎng)絡帶寬，網(wǎng)絡服務器的運算速度必須與之適應；停車鏈中各節(jié)點間的相互交流按時間序列產(chǎn)生了龐大的數(shù)據(jù)，完全備份這些數(shù)據(jù)對于存儲資源的需求挑戰(zhàn)巨大。

3開發(fā)智能停車系統(tǒng)體系建設的建議

3.1完善公共交通數(shù)據(jù)共享機制

公共交通領域數(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)的共享機制。

3.2制定數(shù)據(jù)開放安全技術(shù)標準

制定數(shù)據(jù)開放安全技術(shù)標準應堅持統(tǒng)一規(guī)劃、標準先行、規(guī)范建設的原則。從頂層設計到統(tǒng)籌協(xié)調(diào)各個方面，要建牢數(shù)據(jù)基礎底座，保障網(wǎng)絡傳輸安全；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；對加入停車區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)源進行準入的技術(shù)認證，確保數(shù)據(jù)標準化。在數(shù)據(jù)流通、治理與應用等數(shù)據(jù)管理的各個環(huán)節(jié)，樹牢安全意識、責任意識，嚴格把控數(shù)據(jù)質(zhì)量。

3.3制定軟件研發(fā)的相關(guān)扶持政策

國家“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)字應用首要位置”?！稊?shù)字交通發(fā)展規(guī)劃綱要》《交通強國建設綱要》《交通運輸領域新型基礎設施建設行動方案（2021—2025年）》等文件出臺，強調(diào)以數(shù)據(jù)鏈為主線構(gòu)建交通運輸?shù)闹悄芑w系，推動大數(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。

4結(jié)語

區(qū)塊鏈技術(shù)已深入到公共服務各領域，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，同時能夠降低系統(tǒng)成本、激勵數(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)平臺研發(fā)支持與引領，引導科研、企業(yè)等參與，加大區(qū)塊鏈場景應用的科研投入和實施部署，共同解決城市停車難題。