融合區塊鏈技術的城市停車困境解決路徑探析

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，結合區塊鏈技術的特點，探討其與停車大數據相結合，構建“區塊鏈+停車大數據”智能停車系統的可行性，以及亟需解決的關鍵問題。對建設“區塊鏈技術”智能停車系統提出建議，期望通過構建基于區塊鏈技術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，實現智慧停車。

關鍵詞：停車困境?區塊鏈?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

隨著經濟發展，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展[]。本文著重探索利用區塊鏈技術與停車大數據相結合，分析構建“區塊鏈+停車大數據”停車系統的可行性，從而解決停車難題。

1城市停車難題分析

1.1城市交通現狀

交通擁堵和出行難是城市交通發展面臨的主要問題。城鎮化、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發展；城市公共交通雖有較快發展，但仍滯后于經濟社會的發展。

伴隨行車難出現的是停車難。盡管每個城市都已加強公共停車場建設，但與現有機動車保有量比停車位數量缺口明顯，且呈時段、區域分布。例如：工作日白天時段政府辦公區、醫院等公共服務機構周邊，節假日商圈、游樂場、旅游景點附近，學校、教育培訓機構接送學生時段的車位都很難尋；一些老舊小區、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

排除駕駛人不文明停車的個人素質原因，停車難的客觀原因在于：機動車數量增長太快，城市規劃不合理，未能與交通規劃同步；城市道路建設滯后于經濟發展和交通發展；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，停車場及停車位數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”；停車管理法律法規不健全、缺乏協調機制且管理手段落后；建設資金短缺，缺乏激勵機制，政府在其建設及經營上的政策不清晰也影響社會投入停車設施建設經營的積極性。

2“區塊鏈技術”平臺與停車大數據相結合的可行性分析

區塊鏈（Block-chain）的概念首次出現在?《比特幣：一種點對點的電子現金系統》（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年發表于比特幣論壇。去中心化、透明公開、數據不可篡改是區塊鏈的主要特點，要使其成為數字加密貨幣體系的核心技術，究其本質可以認為它是一種基于時間序列的分布式計算范式。區塊鏈隨著比特幣等數字加密貨幣興起，在金融領域得到廣泛應用，從而引起政府部門、科技企業和資本市場的關注[]。交通運輸行業在大數據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與區塊鏈相結合應用于不同場景所積累的經驗，為區塊鏈技術與停車大數據相結合奠定了理論及實踐基礎。利用區塊鏈技術與停車大數據相結合，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、停車需求、停車位狀態等信息，并建立過程化的軌跡數據，以此構建的智能停車系統將為駕駛人提供可靠的策略[]，在智慧停車方面展現巨大優勢。

2.1區塊鏈技術與停車大數據結合的優勢

區塊鏈和大數據都具有高冗余的特點，大數據技術在數據收集、整理、統計、分析方面優勢明顯，目前各行業的信息統計、決策都離不開大數據的支持。去中心化、不可篡改等優勢保證了區塊鏈具有較快的分布式運算速度，也使區塊鏈具備了保護網絡信息安全的能力[]。

2.1.1去中心化

區塊鏈技術可以理解為一種分布式的共享數據庫，取消了中心服務器的搭建，發布的數據直接同步到每個用戶終端[]。在停車大數據中每個車位信息、每個駕駛人（交通參與者）、停車場管理者（系統）等不同角色組成了鏈中的每一個節點，即用戶終端。他們之間的交易信息通過“鏈”的形式連接起來，鏈上的每個節點都是平級關系，都能夠接收和發布信息。各個環節的數據直接鏈入到區塊鏈各節點組成的網絡中，并依賴網絡本身完成數據的分析處理。通過區塊鏈的信息流，避免了層級間數據傳輸損失、失真、驗證難的問題[]。利用區塊鏈技術建立與商場、社區、停車場的合作關系，統籌閑置的公共免費停車位和用戶小區車位，加大停車場運營方車位的利用率，即可實現全方位的車位資源共享。

2.1.2不可篡改

因為區塊鏈中的數據是基于時間序列而形成，以“鏈”式賬本存儲于數據庫中，被蓋以“時間戳”。“這種數據記錄模式要想增加一個記錄或減去一個記錄，都必須獲得該區塊鏈50%以上參與記賬節點的同意”[]。從技術角度來說，數據在系統各個環節中運行很難被修改，因為這種修改所要付出的成本代價相當大；從現實應用層面來說，運行數據難于修改，非法操作不可實行則保障了系統的安全性，尤其在保障費用支付系統的安全穩定，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、價格合理是駕駛人選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票，既保障了停車數據安全，還能節省收費系統的運營管理成本，而附加給駕駛人的停車費用則隨之減少。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。駕駛人離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被記錄在區塊鏈中，預先匹配好車輛及付費賬戶后，收費行為在系統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進行支付。如果產生逃費行為，行為主體所要付出的信用代價遠大于實際產生的停車費用。車輛快速離場，釋放空的余車位快速加入到新的停車鏈中，空閑車位流轉率大大提高。

2.1.3智能合約

利用區塊鏈智能合約建立信用體系進行創新的獎勵機制，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，是由某一事件驅使，得到區塊鏈上所有用戶都承認的，運行在區塊鏈之上的自動處理合同，它由計算機自動驅使而無法更改[]。城市停車業要引導駕駛人、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督管理、統籌協調的作用，同時還能借此采集到用戶的真實數據；處在應用層的停車位的提供者和使用者，依據其行為進行量化評價積累信用分數。在整個停車過程中，依據各自的信用分數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先預定權，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區塊鏈技術與停車大數據集合面臨的問題

2.2.1數據基礎薄弱

不同數據源的格式、采集頻率、儲存結構與更新修改缺少統一的技術及標準規范，成規模的公共數據較少。

2.2.2數據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，限制公眾對部分數據讀取的權限，兼顧數據隱私安全。

2.2.3成本壓力

區塊鏈技術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技術兼容問題

停車鏈中的參與者采用全網廣播的方式進行信息發布，對網絡性能要求較高，必須能快速響應、傳遞，占據網絡帶寬，網絡服務器的運算速度必須與之適應；停車鏈中各節點間的相互交流按時間序列產生了龐大的數據，完全備份這些數據對于存儲資源的需求挑戰巨大。

3開發智能停車系統體系建設的建議

3.1完善公共交通數據共享機制

公共交通領域數據共享不到位的問題突出，因此需要打造成規模、成體系、高質量的行業基礎大數據，整合匯聚聯通各類數據資源，以區塊鏈推動部門間、政企間多源數據融合，完善公共交通數據的共享機制。

3.2制定數據開放安全技術標準

制定數據開放安全技術標準應堅持統一規劃、標準先行、規范建設的原則。從頂層設計到統籌協調各個方面，要建牢數據基礎底座，保障網絡傳輸安全；采用合理的加密算法，配合公鑰私鑰確保數據傳遞安全；對加入停車區塊鏈的數據源進行準入的技術認證，確保數據標準化。在數據流通、治理與應用等數據管理的各個環節，樹牢安全意識、責任意識，嚴格把控數據質量。

3.3制定軟件研發的相關扶持政策

國家“十三五”?“十四五”規劃分別提出了“共享發展”的理念和“將智能交通列為數字應用首要位置”。《數字交通發展規劃綱要》《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，強調以數據鏈為主線構建交通運輸的智能化體系，推動大數據、互聯網、人工智能、區塊鏈等技術與交通事業深度融合。這些從政策層面給予了研究區塊鏈技術與智能交通相結合的積極引導。

4結語

區塊鏈技術已深入到公共服務各領域，日益改變著人們的生產生活方式。利用區塊鏈技術與城市交通大數據構建的停車系統解決系統統籌不夠、功能整合不足和數據共享不到位的問題，同時能夠降低系統成本、激勵數據共享、提高相關資源利用率。結合城市交通發展進程，亟待交通主管等部門落地相關政策，給予區塊鏈技術平臺研發支持與引領，引導科研、企業等參與，加大區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。