区块链技术在货物运输中的应用探究

嵇怡桑　朱荣艳　彭若冰　李蒙汐　杜微

摘 要：论文以区块链技术在货物运输中的应用为研究对象，分析运用区块链技术改善货物运输的重要性。在此基础上，将货物运输的发送、在途、到达作业3个重要环节与区块链技术相结合，研究区块链技术结合货物运输的应用场景，从而改进货物运输过程，实现线路协作来提高运输效率，降低运输成本。

关键词：区块链技术；货物运输；线路协作

中图分类号：TP311.13 文献标识码：A 文章编号：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

货物运输作为整个物流系统的重要组成部分，其业务操作流程将直接影响货物运输的市场竞争力和运输效率。目前，我国货物运输业仍存在着运输成本高、效率低、资金周转率低、信息化程度较低等问题。货物运输业的发展离不开新一代信息技术的综合应用，而区块链技术则是数字化信息技术的典型代表。论文分析了区块链技术在货物运输中的应用，更好地将物流、信息流、资金流结合，提高货物运输效率，完善线路协作，也为区块链技术在货物运输中的应用提供了参考。

2 区块链技术概述

区块链技术是指通过去中心化的方式集体维护一个可靠数据库的技术方案，具有去中心化、开放性、信息不可篡改、自治性等特点，最早雏形是在比特币中出现的。目前，区块链技术已经在金融、贸易、征信、物联网、共享经济等诸多领域崭露头角。它的数据结构主要由区块头和区块主体两部分组成，区块头包含记录解密该区块相关数学题答案值的随机数和记录该区块产生时间的时间戳，区块头负责连接到下一区块，区块主体负责数据信息的存储，具体结构如图1所示。

区块链技术在物流中的应用主要体现在3个方面。首先，在货物运输方面应用区块链技术能帮助实现智能化运输。运用现代物流信息技术，将货物信息智能化，区块链技术将自动对货物进行分类，并安排运输路线和日程，实现运输全程区块链化；其次，在物流金融方面，利用区块链将有助于重新构建商品的仓储、交易和融资等业务，对资产进行数字化管理，实现企业运行信息和资产信息的精准匹配与全程管控，改善中小企业的经营环境，解决物流供应链上中小微企业的融资难问题；最后，在物流平台方面应用区块链技术，能够有效地解决窜货问题，不仅可以提高资源利用率、压缩中间环节，还可以提升行业的整体效率。

3 区块链技术在运输各环节中的应用

3.1 区块链技术在发送作业中的应用

货物发送作业是货物运输的重要环节，目前，在发送作业中仍存在着货物装不上、装车效率低和货物配载不合理等问题。结合区块链技术，以共同竞争记账方式存储信息，可以实现自动分类货物，合理地进行车辆调度和货物安全配载，并且生成精细化的装车方案，大大提高货物装车的作业效率，缩短装车作业时间，保证装车质量。

在此作业环节，区块链技术主要应用于具有维护区块链的主节点，以及若干个节点的物流信息网络系统。在发送作业准备工作中，在寄件节点上传承运人、车辆、货物等信息到区块链主节点，针对货物生成货物信息，将货物进行自动分类，根据货物情况选择合适的车型与车辆尺寸，以及合适的装车方法，合理地进行车辆调度和配载，可以有效解决大量的车内容积或载重过剩的问题。发送作业前根据货物分类情况和车辆配载情况，生成详细的货物装车方案，包括货物装车具体作业过程和方式方法、货物在车厢内的摆放位置示意图、货物的捆扎和紧固方案等[1]，及时更新并自主决定运输路线和日程安排进行发送作业。

从资金流方面来看，结合区块链建立信任机制，企业支付的运费可以直接转为物流代币发到承运人或者司机的账户，同时在装车过程中，如果货物发生损坏，应进行责任划分，相关责任方进行代币赔偿。运用区块链技术后的发送作业流程如图2所示。

从整个物流发送作业的交易来看，运用区块链技术实际上提高了整个系统的效率，将信息流、物流、资金流更好地结合起来，保证了货物装车效率最大化，同时满足货物发送时限要求，并提升了车辆利用效率。借助区块链技术的信任创造功能和在支付交易系统中的高效率交易优势，有效地解决了交易主体之间诚信机制的建立問题，并提高了物流发送作业的交易效率。

3.2 区块链技术于在途运输中的应用

货物在途作业主要指对货物在各中转物流节点进行分拣和运输作业，在途作业中往往存在中转仓库空间利用率不高、货物配送线路不合理、往返装载率不均衡等现象[2]。在途作业应用区块链技术情况下，主要由托运方通过购买虚拟货币，创建、储存信息于单个区块中，并利用区块链技术自动规划路线、车辆配载。

承运人通过购买区块，获取密钥，按照规划安排完成节点配送，同时货物在该阶段的物流动态也将自动储存于区块中。相较于普通运输方式，应用区块链的最大优势在于线路规划和协作，从而实现共同配送；另一方面托运方和承运方基于区块链技术对货物随时追踪和监测，与同一线路中的不同配送节点进行联系，对货物单号、承运人、中转站、车辆、货物动态等信息进行储存和共享，提高了物流信息的安全性。此外，利用区块链技术将货物信息及货物动态进行储存，以供不同承运人及车辆终端通过区块链进行查询，及时做好配车配载准备，从而提高物流效率。

区块链技术应用到物流在途环节中，使物流途中各个节点处于同一区块链条中，同时各个节点又单独形成了一个可互动、协作的终端，实时储存、监控货物从托运人到承运人过程中的所有步骤，以此确保货物运输的高效性、安全性。

3.3 区块链在到达作业中的应用

基于物流到达作业和区块链技术而建立的收货系统能更好地解决物流配送、包裹结算、包裹传输等问题[3]。利用区块链非对称加解密机制和数字签名技术能保证签收过程中的信息安全和收货方的隐私。根据区块链发行代币设计思想，研发和应用发行物流代币的技术，可以实现对物流过程中的信息流、物流和资金流三流合一的数字化管理[4]。

收货时为了省去查验相关证件的时间，在区块链技术中采用实名制方案，实现高安全级别的身份认证和访问控制，利用区块链分布式存储信息的不可篡改性，为数字身份认证的原始比对信息提供真实性保障，这样不仅可以让包裹信息更加明确，避免出现错送、误送等问题，也能够保证包裹内信息的安全性和可追溯性。

运用区块链技术后，当包裹出现事故需要根据交易信息、包裹传输信息来追溯相关事故发生进行责任划分時，区块链存储的信息能及时地为交易双方提供查询。如遇到货到付款的情况，基于区块链发行代币的设计思想，可由交易双方事先在区块链系统中进行充值，托管于系统内，之后区块链系统可以将部分资金兑换成物流代币，并自动扣除相应代币以作为物流费用，大大提高了货物派送效率。应用区块链技术后的到达作业流程如图3所示。

区块链技术与物流到达作业的结合，不仅可以提高信息存储和数据存储的安全性，还可以提高身份识别的准确性，运用物流代币能够减少物流收货的中间环节，避免信息丢失、损毁、丢包爆仓、错领误领等问题，进而更加科学高效地进行物流收货管理。

4 区块链与货物运输系统相结合的应用

目前，我国货物运输业已形成完整的货运体系，但由于现有技术的局限和安全性方面的问题，出现了不能适应现代物流快速发展的现象。因此，考虑将货物运输与区块链技术相结合，从运输前、运输中、运输后进行全程区块链化管理，建立涵盖线路协作、资源协同、信息共享等功能的数据链条，进而实现货物运输运作过程中的高效运转[5]。

区块链技术目前在货物运输中的应用方向主要是记录和存储两个方面。从物品的发送到接收，区块链技术记录了整个物品流动的状态，包括信息和资金的流动，有助于掌握货物流向和资金流向，保证了信息的可追溯性。作为近年来兴起并快速发展的新技术，区块链在货物运输领域应用时，必然也会面临各种制约其应用的因素，主要包括应用范围受限、物流运输节点部署不明确、尚未形成完整的区块链架构等问题。未来在进行城市规划或货物配送网点战略布局时，需要将应用区块链技术的货物运输，作为城市交通重要的一部分纳入城市规划范围，以提高货运效率和服务质量，优化城市交通环境，缓解城市交通拥堵问题。

区块链技术的应用在货物运输系统中的体现如图5所示，主要包括运单的全网广播、信息的自动更新储存、车辆的调度和线路的安排、在途车辆的跟踪和货物状态的监测以及代币发行等功能。

区块链技术在货物发送、在途运输、到达作业这3个节点上进行部署，并贯穿于整个货运物流交易过程，每个动态节点的操作都会被记录，并且不可篡改。从发货人到承运人，从承运人到收货人，详细的运单信息包括运输车辆、载货状态、电子凭证、资金流动等，都会被记录到统一的账本上，区块链技术相当于一个“公共账本”，贯穿货运物流交易的整个链条，根据实时运单计算支付金额，利用私钥与公钥进行加密解密以确保交易的进行和资金的结算，将客户支付的代币资金直接划归到承运人或更低层级用户的账户，从而替代中心化的结算中心，使其支付更加安全快捷，进而提升运输效率，降低运输成本。区块链技术的应用为物流市场特别是零担货运市场，提供了以更低的成本和更高的效率对分散的经营主体进行集约和整合的手段[6]。

5 结语

区块链技术是由互联网技术和信息技术优化组合而来的，对“多、小、散”的货运物流市场而言，结合该项技术，通过对物流市场中各参与方的身份信息以及运输工具、货物状态和资金流动进行记录和共享，有助于促进各用户之间建立诚信体系，为健全行业信用体系提供了更好的方法和手段，同时，也有助于重构货物运输体系和运输业务流程，进一步提升货运服务水平和运输效率。

参考文献：

[1] 高磊，王艳丽，都继萌，等.基于厢式货车的整箱货物装车作业研究[J].中国市场，2018（1）：112-114

[2] 王志鹏.城市物流共同配送研究[J].中国储运，2008（12）：103-105.

[3] 罗杏玲.区块链技术在物流领域中的应用探索[J].中国商论，2017（24）：7-8.

[4] 王妙娟.区块链技术及在物流快递业务中的应用设想[J].物流技术，2017（3）：31-34.

[5] 刘大鹏.物流化背景下的货物运输联盟合作与博弈研究[D].长沙：中南大学，2010.

[6] 田仪顺，赵光辉，沈凌云.区块链交通：以货运物流及其市场治理为例[J].中国流通经济，2018（2）：50-56.