區(qū)塊鏈技術(shù)在貨物運輸中的應(yīng)用探究

嵇怡桑　朱榮艷　彭若冰　李蒙汐　杜微

摘 要：論文以區(qū)塊鏈技術(shù)在貨物運輸中的應(yīng)用為研究對象，分析運用區(qū)塊鏈技術(shù)改善貨物運輸?shù)闹匾浴Ｔ诖嘶A(chǔ)上，將貨物運輸?shù)陌l(fā)送、在途、到達作業(yè)3個重要環(huán)節(jié)與區(qū)塊鏈技術(shù)相結(jié)合，研究區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)合貨物運輸?shù)膽?yīng)用場景，從而改進貨物運輸過程，實現(xiàn)線路協(xié)作來提高運輸效率，降低運輸成本。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈技術(shù)；貨物運輸；線路協(xié)作

中圖分類號：TP311.13 文獻標(biāo)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(tǒng)的重要組成部分，其業(yè)務(wù)操作流程將直接影響貨物運輸?shù)氖袌龈偁幜瓦\輸效率。目前，我國貨物運輸業(yè)仍存在著運輸成本高、效率低、資金周轉(zhuǎn)率低、信息化程度較低等問題。貨物運輸業(yè)的發(fā)展離不開新一代信息技術(shù)的綜合應(yīng)用，而區(qū)塊鏈技術(shù)則是數(shù)字化信息技術(shù)的典型代表。論文分析了區(qū)塊鏈技術(shù)在貨物運輸中的應(yīng)用，更好地將物流、信息流、資金流結(jié)合，提高貨物運輸效率，完善線路協(xié)作，也為區(qū)塊鏈技術(shù)在貨物運輸中的應(yīng)用提供了參考。

2 區(qū)塊鏈技術(shù)概述

區(qū)塊鏈技術(shù)是指通過去中心化的方式集體維護一個可靠數(shù)據(jù)庫的技術(shù)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(xiàn)的。目前，區(qū)塊鏈技術(shù)已經(jīng)在金融、貿(mào)易、征信、物聯(lián)網(wǎng)、共享經(jīng)濟等諸多領(lǐng)域嶄露頭角。它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要由區(qū)塊頭和區(qū)塊主體兩部分組成，區(qū)塊頭包含記錄解密該區(qū)塊相關(guān)數(shù)學(xué)題答案值的隨機數(shù)和記錄該區(qū)塊產(chǎn)生時間的時間戳，區(qū)塊頭負責(zé)連接到下一區(qū)塊，區(qū)塊主體負責(zé)數(shù)據(jù)信息的存儲，具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。

區(qū)塊鏈技術(shù)在物流中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在3個方面。首先，在貨物運輸方面應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)能幫助實現(xiàn)智能化運輸。運用現(xiàn)代物流信息技術(shù)，將貨物信息智能化，區(qū)塊鏈技術(shù)將自動對貨物進行分類，并安排運輸路線和日程，實現(xiàn)運輸全程區(qū)塊鏈化；其次，在物流金融方面，利用區(qū)塊鏈將有助于重新構(gòu)建商品的倉儲、交易和融資等業(yè)務(wù)，對資產(chǎn)進行數(shù)字化管理，實現(xiàn)企業(yè)運行信息和資產(chǎn)信息的精準(zhǔn)匹配與全程管控，改善中小企業(yè)的經(jīng)營環(huán)境，解決物流供應(yīng)鏈上中小微企業(yè)的融資難問題；最后，在物流平臺方面應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，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(huán)節(jié)，還可以提升行業(yè)的整體效率。

3 區(qū)塊鏈技術(shù)在運輸各環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

3.1 區(qū)塊鏈技術(shù)在發(fā)送作業(yè)中的應(yīng)用

貨物發(fā)送作業(yè)是貨物運輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，目前，在發(fā)送作業(yè)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(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)，以共同競爭記賬方式存儲信息，可以實現(xiàn)自動分類貨物，合理地進行車輛調(diào)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(yè)效率，縮短裝車作業(yè)時間，保證裝車質(zhì)量。

在此作業(yè)環(huán)節(jié)，區(qū)塊鏈技術(shù)主要應(yīng)用于具有維護區(qū)塊鏈的主節(jié)點，以及若干個節(jié)點的物流信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。在發(fā)送作業(yè)準(zhǔn)備工作中，在寄件節(jié)點上傳承運人、車輛、貨物等信息到區(qū)塊鏈主節(jié)點，針對貨物生成貨物信息，將貨物進行自動分類，根據(jù)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(diào)度和配載，可以有效解決大量的車內(nèi)容積或載重過剩的問題。發(fā)送作業(yè)前根據(jù)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(yè)過程和方式方法、貨物在車廂內(nèi)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(fā)送作業(yè)。

從資金流方面來看，結(jié)合區(qū)塊鏈建立信任機制，企業(yè)支付的運費可以直接轉(zhuǎn)為物流代幣發(fā)到承運人或者司機的賬戶，同時在裝車過程中，如果貨物發(fā)生損壞，應(yīng)進行責(zé)任劃分，相關(guān)責(zé)任方進行代幣賠償。運用區(qū)塊鏈技術(shù)后的發(fā)送作業(yè)流程如圖2所示。

從整個物流發(fā)送作業(yè)的交易來看，運用區(qū)塊鏈技術(shù)實際上提高了整個系統(tǒng)的效率，將信息流、物流、資金流更好地結(jié)合起來，保證了貨物裝車效率最大化，同時滿足貨物發(fā)送時限要求，并提升了車輛利用效率。借助區(qū)塊鏈技術(shù)的信任創(chuàng)造功能和在支付交易系統(tǒng)中的高效率交易優(yōu)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(fā)送作業(yè)的交易效率。

3.2 區(qū)塊鏈技術(shù)于在途運輸中的應(yīng)用

貨物在途作業(yè)主要指對貨物在各中轉(zhuǎn)物流節(jié)點進行分揀和運輸作業(yè)，在途作業(yè)中往往存在中轉(zhuǎn)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(xiàn)象[2]。在途作業(yè)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)情況下，主要由托運方通過購買虛擬貨幣，創(chuàng)建、儲存信息于單個區(qū)塊中，并利用區(qū)塊鏈技術(shù)自動規(guī)劃路線、車輛配載。

承運人通過購買區(qū)塊，獲取密鑰，按照規(guī)劃安排完成節(jié)點配送，同時貨物在該階段的物流動態(tài)也將自動儲存于區(qū)塊中。相較于普通運輸方式，應(yīng)用區(qū)塊鏈的最大優(yōu)勢在于線路規(guī)劃和協(xié)作，從而實現(xiàn)共同配送；另一方面托運方和承運方基于區(qū)塊鏈技術(shù)對貨物隨時追蹤和監(jiān)測，與同一線路中的不同配送節(jié)點進行聯(lián)系，對貨物單號、承運人、中轉(zhuǎn)站、車輛、貨物動態(tài)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(qū)塊鏈技術(shù)將貨物信息及貨物動態(tài)進行儲存，以供不同承運人及車輛終端通過區(qū)塊鏈進行查詢，及時做好配車配載準(zhǔn)備，從而提高物流效率。

區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用到物流在途環(huán)節(jié)中，使物流途中各個節(jié)點處于同一區(qū)塊鏈條中，同時各個節(jié)點又單獨形成了一個可互動、協(xié)作的終端，實時儲存、監(jiān)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?shù)母咝浴踩浴?/p>

3.3 區(qū)塊鏈在到達作業(yè)中的應(yīng)用

基于物流到達作業(yè)和區(qū)塊鏈技術(shù)而建立的收貨系統(tǒng)能更好地解決物流配送、包裹結(jié)算、包裹傳輸?shù)葐栴}[3]。利用區(qū)塊鏈非對稱加解密機制和數(shù)字簽名技術(shù)能保證簽收過程中的信息安全和收貨方的隱私。根據(jù)區(qū)塊鏈發(fā)行代幣設(shè)計思想，研發(fā)和應(yīng)用發(fā)行物流代幣的技術(shù)，可以實現(xiàn)對物流過程中的信息流、物流和資金流三流合一的數(shù)字化管理[4]。

收貨時為了省去查驗相關(guān)證件的時間，在區(qū)塊鏈技術(shù)中采用實名制方案，實現(xiàn)高安全級別的身份認證和訪問控制，利用區(qū)塊鏈分布式存儲信息的不可篡改性，為數(shù)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(xiàn)錯送、誤送等問題，也能夠保證包裹內(nèi)信息的安全性和可追溯性。

運用區(qū)塊鏈技術(shù)后，當(dāng)包裹出現(xiàn)事故需要根據(jù)交易信息、包裹傳輸信息來追溯相關(guān)事故發(fā)生進行責(zé)任劃分時，區(qū)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(qū)塊鏈發(fā)行代幣的設(shè)計思想，可由交易雙方事先在區(qū)塊鏈系統(tǒng)中進行充值，托管于系統(tǒng)內(nèi)，之后區(qū)塊鏈系統(tǒng)可以將部分資金兌換成物流代幣，并自動扣除相應(yīng)代幣以作為物流費用，大大提高了貨物派送效率。應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)后的到達作業(yè)流程如圖3所示。

區(qū)塊鏈技術(shù)與物流到達作業(yè)的結(jié)合，不僅可以提高信息存儲和數(shù)據(jù)存儲的安全性，還可以提高身份識別的準(zhǔn)確性，運用物流代幣能夠減少物流收貨的中間環(huán)節(jié)，避免信息丟失、損毀、丟包爆倉、錯領(lǐng)誤領(lǐng)等問題，進而更加科學(xué)高效地進行物流收貨管理。

4 區(qū)塊鏈與貨物運輸系統(tǒng)相結(jié)合的應(yīng)用

目前，我國貨物運輸業(yè)已形成完整的貨運體系，但由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和安全性方面的問題，出現(xiàn)了不能適應(yīng)現(xiàn)代物流快速發(fā)展的現(xiàn)象。因此，考慮將貨物運輸與區(qū)塊鏈技術(shù)相結(jié)合，從運輸前、運輸中、運輸后進行全程區(qū)塊鏈化管理，建立涵蓋線路協(xié)作、資源協(xié)同、信息共享等功能的數(shù)據(jù)鏈條，進而實現(xiàn)貨物運輸運作過程中的高效運轉(zhuǎn)[5]。

區(qū)塊鏈技術(shù)目前在貨物運輸中的應(yīng)用方向主要是記錄和存儲兩個方面。從物品的發(fā)送到接收，區(qū)塊鏈技術(shù)記錄了整個物品流動的狀態(tài)，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(fā)展的新技術(shù)，區(qū)塊鏈在貨物運輸領(lǐng)域應(yīng)用時，必然也會面臨各種制約其應(yīng)用的因素，主要包括應(yīng)用范圍受限、物流運輸節(jié)點部署不明確、尚未形成完整的區(qū)塊鏈架構(gòu)等問題。未來在進行城市規(guī)劃或貨物配送網(wǎng)點戰(zhàn)略布局時，需要將應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的貨物運輸，作為城市交通重要的一部分納入城市規(guī)劃范圍，以提高貨運效率和服務(wù)質(zhì)量，優(yōu)化城市交通環(huán)境，緩解城市交通擁堵問題。

區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用在貨物運輸系統(tǒng)中的體現(xiàn)如圖5所示，主要包括運單的全網(wǎng)廣播、信息的自動更新儲存、車輛的調(diào)度和線路的安排、在途車輛的跟蹤和貨物狀態(tài)的監(jiān)測以及代幣發(fā)行等功能。

區(qū)塊鏈技術(shù)在貨物發(fā)送、在途運輸、到達作業(yè)這3個節(jié)點上進行部署，并貫穿于整個貨運物流交易過程，每個動態(tài)節(jié)點的操作都會被記錄，并且不可篡改。從發(fā)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(tài)、電子憑證、資金流動等，都會被記錄到統(tǒng)一的賬本上，區(qū)塊鏈技術(shù)相當(dāng)于一個“公共賬本”，貫穿貨運物流交易的整個鏈條，根據(jù)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(jié)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(jié)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(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用為物流市場特別是零擔(dān)貨運市場，提供了以更低的成本和更高的效率對分散的經(jīng)營主體進行集約和整合的手段[6]。

5 結(jié)語

區(qū)塊鏈技術(shù)是由互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和信息技術(shù)優(yōu)化組合而來的，對“多、小、散”的貨運物流市場而言，結(jié)合該項技術(shù)，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(tài)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(yè)信用體系提供了更好的方法和手段，同時，也有助于重構(gòu)貨物運輸體系和運輸業(yè)務(wù)流程，進一步提升貨運服務(wù)水平和運輸效率。

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