融合区块链技术的城市停车困境解决路径探析

郭天娇 尹慧慧 李晓欢

摘要：以哈尔滨为例分析了城市停车难的原因，结合区块链技术的特点，探讨其与停车大数据相结合，构建“区块链+停车大数据”智能停车系统的可行性，以及亟需解决的关键问题。对建设“区块链技术”智能停车系统提出建议，期望通过构建基于区块链技术的城市停车智能平台，使停车位信息扩大化、共享化，从而解决停车难题，实现智慧停车。

关键词：停车困境 区块链 城市交通 智慧停车

中图分类号：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

隨着经济发展，城市居民生活水平提升，城市汽车的保有量也逐年上升，但配套的停车位建设却难以与之匹配，城市交通运营压力与日俱增，各线城市均不同程度地面临着停车难题。这不仅影响城市居民的出行，也制约着城市交通的发展[]。本文着重探索利用区块链技术与停车大数据相结合，分析构建“区块链+停车大数据”停车系统的可行性，从而解决停车难题。

1城市停车难题分析

1.1城市交通现状

交通拥堵和出行难是城市交通发展面临的主要问题。城镇化、机动化加快，导致城市交通压力与日剧增；我国用于道路交通建设的城市土地有限，制约着城市交通的可持续发展；城市公共交通虽有较快发展，但仍滞后于经济社会的发展。

伴随行车难出现的是停车难。尽管每个城市都已加强公共停车场建设，但与现有机动车保有量比停车位数量缺口明显，且呈时段、区域分布。例如：工作日白天时段政府办公区、医院等公共服务机构周边，节假日商圈、游乐场、旅游景点附近，学校、教育培训机构接送学生时段的车位都很难寻；一些老旧小区、在建工程路段，更是“一位难求”。这就导致违停行为屡禁不止，部分车主临时随意停车，扰乱静态停车秩序，困扰市民出行，进一步加剧了“出行难”。

1.2停车难的原因分析

排除驾驶人不文明停车的个人素质原因，停车难的客观原因在于：机动车数量增长太快，城市规划不合理，未能与交通规划同步；城市道路建设滞后于经济发展和交通发展；停车设施严重不足且分布不合理，在城市中心和交通量少的地区，停车场及停车位数量与交通吸引量成反比，停车位的不可移动性导致停车设施虚假“不足”；停车管理法律法规不健全、缺乏协调机制且管理手段落后；建设资金短缺，缺乏激励机制，政府在其建设及经营上的政策不清晰也影响社会投入停车设施建设经营的积极性。

2“区块链技术”平台与停车大数据相结合的可行性分析

区块链（Block-chain）的概念首次出现在 《比特币：一种点对点的电子现金系统》（Bitcoin： A Peer-to-Peer Electronic Cash System）这篇论文中。这篇论文是中本聪（Satoshi Nakamoto）在2008年发表于比特币论坛。去中心化、透明公开、数据不可篡改是区块链的主要特点，要使其成为数字加密货币体系的核心技术，究其本质可以认为它是一种基于时间序列的分布式计算范式。区块链随着比特币等数字加密货币兴起，在金融领域得到广泛应用，从而引起政府部门、科技企业和资本市场的关注[]。交通运输行业在大数据应用建设方面取得的成就，以及人工智能等新一代信息技术与区块链相结合应用于不同场景所积累的经验，为区块链技术与停车大数据相结合奠定了理论及实践基础。利用区块链技术与停车大数据相结合，形成“停车链”，可以真实地采集城市交通中的汽车行为、交通状态、停车需求、停车位状态等信息，并建立过程化的轨迹数据，以此构建的智能停车系统将为驾驶人提供可靠的策略[]，在智慧停车方面展现巨大优势。

2.1区块链技术与停车大数据结合的优势

区块链和大数据都具有高冗余的特点，大数据技术在数据收集、整理、统计、分析方面优势明显，目前各行业的信息统计、决策都离不开大数据的支持。去中心化、不可篡改等优势保证了区块链具有较快的分布式运算速度，也使区块链具备了保护网络信息安全的能力[]。

2.1.1去中心化

区块链技术可以理解为一种分布式的共享数据库，取消了中心服务器的搭建，发布的数据直接同步到每个用户终端[]。在停车大数据中每个车位信息、每个驾驶人（交通参与者）、停车场管理者（系统）等不同角色组成了链中的每一个节点，即用户终端。他们之间的交易信息通过“链”的形式连接起来，链上的每个节点都是平级关系，都能够接收和发布信息。各个环节的数据直接链入到区块链各节点组成的网络中，并依赖网络本身完成数据的分析处理。通过区块链的信息流，避免了层级间数据传输损失、失真、验证难的问题[]。利用区块链技术建立与商场、社区、停车场的合作关系，统筹闲置的公共免费停车位和用户小区车位，加大停车场运营方车位的利用率，即可实现全方位的车位资源共享。

2.1.2不可篡改

因为区块链中的数据是基于时间序列而形成，以“链”式账本存储于数据库中，被盖以“时间戳”。“这种数据记录模式要想增加一个记录或减去一个记录，都必须获得该区块链50%以上参与记账节点的同意”[]。从技术角度来说，数据在系统各个环节中运行很难被修改，因为这种修改所要付出的成本代价相当大；从现实应用层面来说，运行数据难于修改，非法操作不可实行则保障了系统的安全性，尤其在保障费用支付系统的安全稳定，对于收费方和缴费方都是十分重要的。在没有免费车位时，收费车位的计费准确、收费便捷、价格合理是驾驶人选择停车位置的考量因素。利用“时间戳”可以生成具有防伪特性的电子发票，既保障了停車数据安全，还能节省收费系统的运营管理成本，而附加给驾驶人的停车费用则随之减少。时间“戳”的特性记录了链中参与者的每一个行为，建立起一种比法律更有威慑力的手段，使“无人收费”变得更主动和可靠。驾驶人离场时不再需要等待缴费成功才予以放行，车辆进入停车场和离开停车场的行为已经被记录在区块链中，预先匹配好车辆及付费账户后，收费行为在系统识别到车辆离场时主动进行扣除，甚至可以设定在限定期间内进行支付。如果产生逃费行为，行为主体所要付出的信用代价远大于实际产生的停车费用。车辆快速离场，释放空的余车位快速加入到新的停车链中，空闲车位流转率大大提高。

2.1.3智能合约

利用区块链智能合约建立信用体系进行创新的奖励机制，提高了全员参与的可能性和可行性，同时也鼓励了停车链中涉及的所有用户加入其中，共同搭建停车共享平台，从中获得奖励或者更好的停车服务体验。智能合约可以理解成智能合同，是由某一事件驱使，得到区块链上所有用户都承认的，运行在区块链之上的自动处理合同，它由计算机自动驱使而无法更改[]。城市停车业要引导驾驶人、交通管理部门、停车位所有人及更多的人参与到停车管理的整个过程中，由不同角色共同部署停车链。每个用户在这一过程中的行为被记录下来，遵循停车链合约，履行相应职责。交通管理部门主要起监督管理、统筹协调的作用，同时还能借此采集到用户的真实数据；处在应用层的停车位的提供者和使用者，依据其行为进行量化评价积累信用分数。在整个停车过程中，依据各自的信用分数来决定能否减免停车费用或其他补偿，如可以在车位紧张时享有优先预定权，对于车位提供者给予一定的奖励等。停车链中的参与者都可以获得合约约定的奖励，在合约的履行中得到满足。

2.2区块链技术与停车大数据集合面临的问题

2.2.1数据基础薄弱

不同数据源的格式、采集频率、储存结构与更新修改缺少统一的技术及标准规范，成规模的公共数据较少。

2.2.2数据开放程度与预期存在差距

在实际操作中，因参与者对信息的利用具有不可预测性导致采用完全开放的共有链模式难以保证其信息的准确性，因此在一定程度上还要依赖于交通职能部门采取私有链的管理模式，限制公众对部分数据读取的权限，兼顾数据隐私安全。

2.2.3成本压力

区块链技术投入初期会造成运营维护成本的短暂升高，新设备投入、旧设备改造维护以及相关设备管理人员的部署都需要一定的资金来支持。

2.2.4技术兼容问题

停车链中的参与者采用全网广播的方式进行信息发布，对网络性能要求较高，必须能快速响应、传递，占据网络带宽，网络服务器的运算速度必须与之适应；停车链中各节点间的相互交流按时间序列产生了庞大的数据，完全备份这些数据对于存储资源的需求挑战巨大。

3开发智能停车系统体系建设的建议

3.1完善公共交通数据共享机制

公共交通领域数据共享不到位的问题突出，因此需要打造成规模、成体系、高质量的行业基础大数据，整合汇聚联通各类数据资源，以区块链推动部门间、政企间多源数据融合，完善公共交通数据的共享机制。

3.2制定数据开放安全技术标准

制定数据开放安全技术标准应坚持统一规划、标准先行、规范建设的原则。从顶层设计到统筹协调各个方面，要建牢数据基础底座，保障网络传输安全；采用合理的加密算法，配合公鑰私钥确保数据传递安全；对加入停车区块链的数据源进行准入的技术认证，确保数据标准化。在数据流通、治理与应用等数据管理的各个环节，树牢安全意识、责任意识，严格把控数据质量。

3.3制定软件研发的相关扶持政策

国家“十三五” “十四五”规划分别提出了“共享发展”的理念和“将智能交通列为数字应用首要位置”。《数字交通发展规划纲要》《交通强国建设纲要》《交通运输领域新型基础设施建设行动方案（2021—2025年）》等文件出台，强调以数据链为主线构建交通运输的智能化体系，推动大数据、互联网、人工智能、区块链等技术与交通事业深度融合。这些从政策层面给予了研究区块链技术与智能交通相结合的积极引导。

4结语

区块链技术已深入到公共服务各领域，日益改变着人们的生产生活方式。利用区块链技术与城市交通大数据构建的停车系统解决系统统筹不够、功能整合不足和数据共享不到位的问题，同时能够降低系统成本、激励数据共享、提高相关资源利用率。结合城市交通发展进程，亟待交通主管等部门落地相关政策，给予区块链技术平台研发支持与引领，引导科研、企业等参与，加大区块链场景应用的科研投入和实施部署，共同解决城市停车难题。