區(qū)塊鏈在車(chē)位共享管理系統(tǒng)中的應(yīng)用

鄧志逸 王磊 仲嘯云

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活水平不斷提升，汽車(chē)保有量也不斷增加，但很多城市車(chē)位有限，如何提升車(chē)輛車(chē)位的利用率是一個(gè)社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題。而區(qū)塊鏈技術(shù)的則為共享停車(chē)的創(chuàng)新提供了新的可能性，采用區(qū)塊鏈系統(tǒng)的公開(kāi)透明和數(shù)據(jù)區(qū)塊難篡改、可追溯等技術(shù)特性，探索區(qū)塊鏈應(yīng)用于車(chē)輛車(chē)位共享管理系統(tǒng)研究和開(kāi)發(fā)，為車(chē)輛車(chē)位共享管理提供新的技術(shù)方案。

關(guān)鍵詞：區(qū)塊鏈;車(chē)位共享;可追溯

隨著人們的生活水平不斷提升，汽車(chē)保有量也不斷增加，全國(guó)范圍的汽車(chē)保有量現(xiàn)已經(jīng)超過(guò)2億輛，并仍持續(xù)增長(zhǎng)中。隨著車(chē)輛的增多，停車(chē)難等問(wèn)題卻愈加凸顯。數(shù)據(jù)顯示，目前我國(guó)大城市、中小城市小汽車(chē)與停車(chē)位的比例分別約為1：0.8和1∶0.5，形成了超5000萬(wàn)個(gè)停車(chē)位缺口[1]。停車(chē)位本身配置不夠是一個(gè)原因，另一個(gè)原因是停車(chē)信息的不對(duì)稱、不及時(shí)，以至于停車(chē)場(chǎng)車(chē)位空閑、區(qū)域內(nèi)停車(chē)難兩個(gè)矛盾的現(xiàn)象并存[2]。

共享經(jīng)濟(jì)最近幾年飛速發(fā)展，涉及和覆蓋的領(lǐng)域越來(lái)越廣，隨著全球汽車(chē)保有量的提升，停車(chē)位的不均衡問(wèn)題的日益嚴(yán)重。共享停車(chē)位成為廣為關(guān)注的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題[3]。然而，雖然共享停車(chē)位市場(chǎng)巨大，但是共享生態(tài)卻有嚴(yán)重的缺陷：（1）交易成本高昂（2）信用風(fēng)險(xiǎn)高昂（3）平臺(tái)信譽(yù)問(wèn)題。

1 區(qū)塊鏈應(yīng)用于城市車(chē)位共享管理的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1.1區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

區(qū)塊鏈從本質(zhì)上講就是一個(gè)公開(kāi)透明、數(shù)據(jù)難篡改的共享數(shù)據(jù)庫(kù)，它在數(shù)據(jù)人信息安全和隱私保護(hù)等方面具有較大的應(yīng)用潛力。把區(qū)塊鏈應(yīng)用于共享停車(chē)位管理系統(tǒng)，將所有用戶數(shù)據(jù)加密存放，由自由節(jié)點(diǎn)終端控制。利用區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)不可篡改和可追溯的特點(diǎn)，保證車(chē)位共享管理系統(tǒng)交易過(guò)程的信用難題。除此之外，投入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)成本低廉，解決了原有交易成本高昂的問(wèn)題[4]。

1.2區(qū)塊鏈對(duì)解決現(xiàn)有問(wèn)題的思路等

關(guān)于區(qū)塊鏈與共享停車(chē)位的結(jié)合，建立弱中心、自治機(jī)制、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的車(chē)位共享管理服務(wù)系統(tǒng)將為用戶帶來(lái)了許多便利：

（1）共享車(chē)位信息更積極：通過(guò)激勵(lì)制度，鼓勵(lì)擁有賦閑車(chē)位的人將車(chē)位共享，盤(pán)活了賦閑產(chǎn)能的同時(shí)，還為個(gè)人帶來(lái)額外收入;

（2）出租和使用車(chē)位更安全：區(qū)塊鏈本身具有不可逆和不可篡改性，采用基于區(qū)塊鏈的車(chē)位共享管理系統(tǒng)存儲(chǔ)和記錄信息更可信[5];

（3）用戶更重視個(gè)人信用：使用平臺(tái)的前提是，用戶需要進(jìn)行注冊(cè)與實(shí)名制認(rèn)證，以此來(lái)保證信息的真實(shí)性。

（4）每個(gè)用戶都有屬于自己的“賬本”，真正達(dá)到“不可更改性”的特征，在源頭上保障用戶賬戶資金安全。

2 區(qū)塊鏈在車(chē)位共享管理方面的應(yīng)用方案設(shè)計(jì)

2.1整體方案設(shè)計(jì)

基于區(qū)塊鏈技術(shù)的車(chē)輛車(chē)位共享方式及相關(guān)產(chǎn)品應(yīng)包括以下過(guò)程：租戶終端增加共享車(chē)位共享區(qū)塊鏈技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的車(chē)位，共享車(chē)位共享區(qū)塊鏈技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)的推送程序信息，廣播節(jié)目信息用于共享所有智能泊車(chē)鎖廣播節(jié)目的租賃需求。區(qū)塊鏈技術(shù)數(shù)據(jù)連接租戶終端接收租賃響應(yīng)，租賃響應(yīng)包含車(chē)位信息;租戶終端表示租賃響應(yīng)對(duì)應(yīng)車(chē)位信息中的車(chē)位信息，第一智能車(chē)位鎖匹配第一智能車(chē)位鎖具體車(chē)位在車(chē)位信息中，從而促進(jìn)租房的買(mǎi)賣(mài)需求;租客終端將鎖請(qǐng)求推送到智能車(chē)位鎖第一位，且解鎖請(qǐng)求包含真實(shí)身份簽名;租戶終端接受第一個(gè)智能泊車(chē)鎖返回的真實(shí)身份簽名認(rèn)證結(jié)果為依據(jù)，輸入第一個(gè)特定停車(chē)位。

基于區(qū)塊鏈的車(chē)輛車(chē)位共享管理系統(tǒng)停車(chē)場(chǎng)應(yīng)包括網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、傳感器節(jié)點(diǎn)、租賃節(jié)點(diǎn)、停車(chē)場(chǎng)節(jié)點(diǎn)、車(chē)輛節(jié)點(diǎn)和區(qū)塊鏈。停車(chē)位、出租房屋和車(chē)輛獲得加入?yún)^(qū)塊鏈的許可后，駕駛員選擇停車(chē)位。此時(shí)，區(qū)塊鏈更新租賃人、車(chē)位、車(chē)輛等信息并在整個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行廣播，每個(gè)信息在其他節(jié)點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新，實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈的分布式計(jì)費(fèi)。交易完成后，共識(shí)機(jī)制允許節(jié)點(diǎn)更新用戶節(jié)點(diǎn)的支付數(shù)據(jù)。區(qū)塊鏈與智能停車(chē)位的結(jié)合，使駕駛員能夠合理選擇停車(chē)位，在保證停車(chē)效率的同時(shí)，提高用戶體驗(yàn)。

2.2 系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)

首先，租車(chē)終端加入共享車(chē)輛車(chē)位共享區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，在共享車(chē)位共享區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中發(fā)送廣播消息，用于向連接到共享車(chē)位共享區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的所有智能車(chē)位鎖廣播租車(chē)請(qǐng)求;租車(chē)終端接收租車(chē)響應(yīng)，即車(chē)位共享區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的租車(chē)響應(yīng)，并根據(jù)租車(chē)請(qǐng)求接收智能車(chē)位鎖定響應(yīng)，租車(chē)響應(yīng)包括車(chē)位信息;出租終端顯示出租響應(yīng)對(duì)應(yīng)的車(chē)位信息，并向車(chē)位信息中第一指定車(chē)位對(duì)應(yīng)的第一智能泊車(chē)鎖發(fā)送出租請(qǐng)求和交易請(qǐng)求;出租終端向第一智能泊車(chē)鎖發(fā)送解鎖請(qǐng)求，解鎖請(qǐng)求包括身份簽名。租用人終端接收第一智能泊車(chē)鎖返回的身份簽名驗(yàn)證結(jié)果。如果驗(yàn)證結(jié)果通過(guò)，則輸入第一個(gè)指定的停車(chē)位。車(chē)輛車(chē)位共享區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)連接多個(gè)智能停車(chē)鎖，車(chē)輛車(chē)位共享區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)連接租賃終端和多個(gè)智能停車(chē)鎖。

3 應(yīng)用與討論

區(qū)塊鏈已經(jīng)很多領(lǐng)域應(yīng)用與實(shí)踐已經(jīng)取得了不錯(cuò)的效果，同時(shí)國(guó)家也大力支持區(qū)塊鏈應(yīng)用的創(chuàng)新應(yīng)用，這些都給區(qū)塊鏈應(yīng)用于車(chē)輛車(chē)位共享管理系統(tǒng)帶來(lái)的極大的機(jī)遇。雖然區(qū)塊鏈技術(shù)本身得到很大的支持，但在數(shù)字貨幣方面，受現(xiàn)階段法律和相關(guān)規(guī)定限制，這給系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)過(guò)程中進(jìn)行數(shù)字貨幣支付等環(huán)節(jié)帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。另外，因?yàn)閰^(qū)塊鏈技術(shù)是近幾年新型的產(chǎn)業(yè)技術(shù)，具體在交通信息的應(yīng)用有限，實(shí)際開(kāi)發(fā)過(guò)程中也面臨著一定的技術(shù)挑戰(zhàn)。

結(jié)束語(yǔ)：

區(qū)塊鏈具有分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、共識(shí)機(jī)制、加密算法等技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢(shì)，把它應(yīng)用于車(chē)輛車(chē)位共享管理系統(tǒng)是一種創(chuàng)新應(yīng)用模式。把區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用于車(chē)輛車(chē)位共享管理系統(tǒng)中，將大大提高車(chē)輛停車(chē)位的利用率，為城市車(chē)輛車(chē)位管理提供一種新的管控模式，有助于共享生態(tài)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋國(guó)慶.淺議智慧停車(chē)行業(yè)發(fā)展[J].時(shí)代金融（下旬），2018，（5）：295.

[2]陳霞.眾包車(chē)位信息服務(wù)模式探索研究[J].嶺南師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，（3）：100-104.

[3]姚恩建.居住區(qū)共享泊位資源優(yōu)化配置模型及算法[J].交通運(yùn)輸系統(tǒng)工程與信息，2017，（2）：160-167.

[4]張穎， 連云雁， 李艷香. 基于區(qū)塊鏈的智能交通系統(tǒng)[J]. 信息周刊， 2020， 000（010）：P.1-1.

[5]劉維揚(yáng)、王冰、曹智杰. 基于區(qū)塊鏈的電動(dòng)汽車(chē)共享充電樁平臺(tái)設(shè)計(jì)[J]. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì)， 2020， v.41;No.405（09）：298-304.

項(xiàng)目基金：2020年國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（編號(hào)：202010616018）