区块链的应用场景

痛点问题

目前，智慧交通在数据共享、行业监管、公共交通、ETC、自动驾驶、公共服务等方面都取得了一定的成效，也面临着一定的挑战。

数据共享方面

一方面数据整合难度大。交通运输行业数据点多、线长、面广，涉及部门多、信息系统多，协调共享难度大，也带来一定的信息安全问题。另一方面大数据技术存在瓶颈。交通运输行业数据收集之后，海量数据的存储、更新、应用、分析处理方面仍存在瓶颈。

行业监管方面

首先是网约车、“两客一危”等行业中的资格审核问题。司机入门门槛低，审核认证难度高，导致司机素质参差不齐。其次是非法营运检查难。非法营运人员互相通风报信，“打游击”，不便于监管执法。最后是非法营运取证难。有些非法营运人员往往事先要求乘客在遇到检查时进行遮掩，不便于依法取证。

公共交通方面

信息安全保障难。公交部门的“一中心三平台”的数据中心存储着个人刷卡信息、公交企业信息、车辆运行信息等，信息安全管理、隐私保护成为挑战。行业标准制定难。公共交通智能化相关企业越来越多，但目前未有统一的行业标准，或在国内统一标准下各地具体技术标准存在差异，从而妨碍了公共交通数据交换和软件衔接，一定程度上制约了公共交通的协调发展。

ETC 方面

如何保证ETC收费数据完整性。车道系统有可能发生故障，导致车道交易数据没有写入流水文件造成数据丢失，带来通行费用损失。如何保证ETC系统结算中心安全性。由于ETC结算中心高度“中心化”，如被攻击，千亿级交易数据易丢失或者被篡改。如何处理资金在联网中心的冗余。收费数据最终在联网收费结算中心汇集，结算中心再将资金下发，造成联网中心的资金冗余。

自动驾驶方面

数据信息安全防护面临挑战。车联网中收集到的驾驶习惯和行为模式数据成几何级数增加，各种自动驾驶产品不可避免地遭遇数据信任、安全及可持续性的难题。数据库软硬件国产化率较低、未形成统一的数据加密与传输标准等问题。

公共服务方面

汽车保险行业价格分歧、手续复杂、周期漫长、异地出险难等问题一直存在，给保险人和被保险人带来一定的麻烦。同时新能源汽车充电行业充电设施数量相对不足，建设规划欠佳，设备标准不一，没有统一互通的运营服务平台。

区块链+公路自由流收费

区块链技术可解决跨省通行费清分结算周期长、偷漏逃费检查难、联网收费稽查压力大等问题。区块链技术既能够保证数据的安全性，又能确保清分结算的实时性，从而实现跨省车辆通行信息、收费信息的公开透明，减少交易摩擦。结合区块链技术，可以提供通行费的实时清分结算，达到降本增效目的。

基于区块链的高速公路自由流收费架构，如图1所示，整体采用多级区块链网络，管理层级逐级下分，数据逐级保存。通过智能合约将采集的车辆通行数据上链，并对通行数据进行更加高效地加工处理，产生车辆交易流水、所有车辆车牌信息、龙门架系统设备及安全状态信息、跨省通行费计算结果等加工数据，为高速公路收费业务划拨扣款与结算提供依据，还可以向个人或企业用户提供车辆行驶轨迹查询、计费结算管理、数据分析等服务。

图1 基于区块链的高速公路自由流收费架构图

区块链+物流供应链金融

长期以来，小微企业由于自身信用不足、抵质押物相对缺乏、信息不对称等原因导致其融资难、融资贵、融资慢。随着金融科技的发展，区块链技术被业内认为是破解供应链金融当前困境的解决方案，“区块链+供应链金融”被越来越多地应用于实际业务中。供应链金融区块链解决方案如图2所示。

以无车承运人货运监管服务信息平台为例，虽然无车承运人平台在很大程度上缓解了“货找车”“车找货”的货源与车源不匹配的问题，但建立和维护成本较高，平台三方诚信机制不健全。信息保密度及可靠性无保障，结算复杂，阻碍了无车承运人平台的发展。

通过区块链结合IoT技术，在平台上实现物流数据、交易数据、资金数据上链，并对接各监控、监管等平台，实现物流数据全路径监测，降低交易成本，实现实时交易结算，提高交易效率和资产利用率。分布式存储交易数据提高数据的不可篡改和高安全性，基于智能合约实现交易流程的自动化，在此基础上实现线上金融授信服务，为核心企业的上下游物流公司及个体工商户提供融资。

区块链+交通综合行政执法

图2 供应链金融区块链解决方案图

图3 跨地区交通综合执法数据共享架构图

全国各地的交通综合执法存在跨部门、跨地区、跨专业信息不联通，监管信息化程度低，数据时效和安全性差等问题。加快交通执法信息整合、推进智慧执法是当务之急。通过引入区块链技术，促进道路运输执法、路政航政执法、海事执法、污染防治、工程质量监督等多项业务信息互联互通，促进跨部门、跨地区一体化执法信息数据共享。将执法流程和记录、行政处罚、信用评价等信息上链，增强执法的规范性和透明度，以及运输全过程监管数据的时效性和安全性，缓解监管部门压力。

跨地区交通执法数据共享

传统数据共享方案缺乏标准的信息化系统，导致跨地区的数据共享难以实现。区块链技术可以克服现有技术的缺点与不足，通过跨区域的区块链智能合约，实现所有参与节点的执法结果数据的实时同步更新，解决执法结果可信共享问题。跨地区交通综合执法数据共享架构如图3所示。

部署跨区域执法结果的联盟链，以各级执法单位创建节点，通过权限控制和证书校验实现联盟成员的接入管理。部署记录跨区域执法结果的区块链智能合约，更新执法结果数据并同步至各节点，相关执法部门可在各联盟链节点上查询。

交通执法公示平台

行政执法公示制度、执法全过程记录制度、重大执法决定法制审核制度是国家在行政许可、行政处罚、行政强制、行政征收、行政收费、行政检查六类行政执法行为中推行的“三项制度”。为解决行政执法单位落实“三项制度”工作中遇到的自证难、存储难、落地难、追溯难，以及数据安全、数据隐私问题，通过建设“区块链+行政执法”存证管理平台，能够对行政执法提供全流程规范记录及存证服务，实现对行政执法过程中视频、音频、相关文书、资料等信息的存证，使得数据安全性高、不可篡改、可追溯，保证行政执法数据安全性和时效性，实现数据的规范和互联互通，提高行政执法可信度及透明度，实现数据自动归档及管理。

区块链+交通安全生产监管

“两客一危”是交通安全监管的重点与难点，现有的监管信息系统成本高、监管难度大。利用区块链安全可信、公开透明、不可篡改和可追溯的技术特性，全方位细化对“两客一危”车辆的整体监管，实现车辆许可、审批、运营、处罚等的全流程监管。

认证。“两客一危”的市场主体、许可部门、审批部门、动态监管部门、执法部门提交申请，经审核后分配权限，完成认证。每个参与的市场主体和部门都拥有独一无二的身份。

关键信息上链。上链的信息包含市场主体信息（与“两客一危”相关的企业、车辆、人员全部的档案信息、台账信息、资证信息、操作规程等）、许可审批信息、动态监管信息（定位、路线、视频、主动防控、监管报警等）、执法检查信息（执法检查事项、程序、人员、对象、时间、结果等）、行政处罚信息（处罚业务流程、文书、案号、结果、人员、对象等）、信用评分等。

各部门协同监管。交通运输部门率先实现“两客一危”的信息上链，建设“两客一危” 联盟链，引导公安、环保、城管、工商、车辆厂、改装厂等其他与“两客一危”有关的政府部门或者行业上链，形成全生态信任共识和跨界协同，提升“两客一危”行业的监管范围和监管效率。

区块链+信用交通

信用交通区块链，主要服务于交通领域的信用体系，各地交通运输主管部门、物流平台、第三方企业的信用数据上链，各节点实时同步共享信用数据，提升各地数据共享的效率和准确性。结合交通运输部信用交通平台，形成互信账本，信用数据可信可溯，从而建立完善的个人、企业及车辆的信用评价体系，服务于监管和行业应用。区块链+信用交通整体架构如图4所示。

信用交通区块链的主要设计思路为一条“监管链”、多条“应用链”双层多链的设计模式，既可以保证跨链业务同步，数据跨链共享共用，又可以保持应用链的独立运行。其中“监管链”面向行业各级政府管理机构，接入现有交通信用评价系统，支撑行业各项信用监管业务；“应用链”支撑各类行业应用，例如物流金融服务、网约车行业负面评价、高速公路偷逃费等。

区块链+多式联运电子提单

多式联运是一种整合多种运输方式的运输组织形式，通过无缝衔接各种运输方式，提高整体运输效率与质量。提单是多式联运货物运输的重要部分，对多式联运的运行效率和服务质量影响较大。虽然传统的电子提单流转效率高，并且在一定程度上可以防范提单伪造，但由于电子提单无纸化、电子化的特点，致使其不像纸质提单可被实际占有。电子提单未来发展迫切需要解决流转过程中的质押、交易双方权益保护、当事人责任合理分配等难题。

多式联运电子提单引入区块链技术，支持承运人、金融机构、托运人、海关、商检等多个参与方在线协作完成电子提单签发、电子提单转让、货款支付、货物检查事项。在区块链网络中存证的每笔记录可以保障承运人和托运人双方安全透明、公平公正的完成交易，最大程度的发挥电子提单的价值。

图4 区块链+信用交通整体架构图

区块链+物流追溯

基于区块链的商品溯源平台通过区块链技术与物联网技术实现商品从生产、加工、运输到销售等全过程的透明。区块链技术能够确保信息的有效性和安全性，而物联网技术能够保证数据在获取过程中的真实性和可靠性，消费者可以通过商品上的溯源码追溯商品的信息。参考流程为，在产品生产环节，通过物联网技术，把传感器节点布置在产品的生产基地中，实时获取产品在生产加工过程中的各种有效信息，如生产环境、生产时间和生产流程等信息，并通过智能合约上链；产品出库时，生产商将产品信息、生产商信息、包装信息和存储信息等上链，为系统提供源头信息；生产商与物流商交接时，将交易过程上链；物流商收到产品后依次扫描，将企业信息与产品状态信息上链后运输，并记录运输物流环节信息；产品到达零售商扫描入库后并将交易信息、零售商信息和商品储存信息上链；消费者在购买商品时可以通过扫描商品上的溯源码来追溯商品信息。

区块链+智慧交通工地

相对于传统的工地建设，智慧工地越来越朝着“无人监工”的“无人工地”状态演进，将人与物进行了自动感知、工作互联，借助于区块链技术，将所有数据进行存证。基于区块链技术和物联网技术，以建筑施工现场为源头，围绕“人员、设备、建材、环境、规范”五方面，链接业主、承包商、监管部门，通过施工数据采集与智能分析、工地人员智能管理、智能环境检测、智能设施装备管理，利用区块链多中心化、公开透明、不可篡改等特性，可保障工程数据的安全可信，优化管理流程，降低制度性交易成本，提升交通施工和养护的质量、安全、环保水平，实现科学预算和资金节约。

工程管理。将承包方、供应商、监理方信息上链，真实记录项目管理全过程，有利于施工过程透明，规避非法转包、偷工减料、压价回扣等问题，防止传统工程机械管理中出现的台本数据造假、加油数据造假等行为。

资金管理。多方参与的联盟链可以高效实时同步交易数据，准确跟踪工程进展、采购数据、消耗数据，规范工程资金管理，优化资金管理流程，实时请款和支付结算，节省大量时间和人力。

安全监管。针对施工过程中安全检查形式化、施工人员管理难、执行效率低等问题，区块链技术将施工过程中的质量与安全信息上链，及时发现风险隐患，合理安排各监督节点的工作进度，提高安全管控力度。

区块链+多种场景

区块链+智慧公交大数据平台。借助区块链密码学技术，可以加强公交车辆GPS数据、乘客刷卡数据和路网数据传输和访问的安全保护，确保数据在存储端不会泄露。系统功能界面如图5所示。

区块链+车路协同系统。路侧及车载智能终端实时上传信息，基于区块链技术的非对称加密对每条信息单独加密，每个节点有单独的解密私钥，防止信息泄露；基于区块链技术的分布式账本由多个路侧节点构建P2P节点网络，以共建共享的原则实现全面数据归集。系统功能界面如图6所示。

区块链+共享停车场管理系统。该系统基于区块链实现停车路径规划和停车位预约，停车场进行自动计费，利用智能合约完成自动缴纳，实现价值自动传递；通过智慧路帖实现车位状态实时智能感知显示，依靠共识算法确保状态信息无误；保障安全，停车信息不可篡改保障财产安全，去信任化共享数据保障隐私安全。

图5 区块链智慧公交大数据平台界面图

图6 区块链+车路协同平台界面图