城市交通問題是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)問題,獲得交通信息的渠道涉及社會(huì)各個(gè)層面。各類交通信息從采集到分析、從發(fā)布到更新由原來的交通職能部門發(fā)展到面向其他政府職能部門、機(jī)構(gòu)、平臺(tái)、公眾等各個(gè)階層。綜合利用交通信息資源,通過多等級(jí)、多鏈協(xié)同的方式,充分調(diào)動(dòng)多元力量參與信息采集與發(fā)布,實(shí)現(xiàn)更靈活、更及時(shí)、更有效的交通信息管理模式。
采取完全開放的信息管理模式,讓公眾均可作為節(jié)點(diǎn)鏈接信息平臺(tái),任意讀取或發(fā)布交通信息,在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)遇到一些問題:一是難以保證公眾上傳的交通信息是否真實(shí)準(zhǔn)確;二是發(fā)布的信息即使真實(shí)準(zhǔn)確,數(shù)據(jù)完全透明公開可能會(huì)帶來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量大、分析運(yùn)算出錯(cuò)率高等問題。而有效利用社會(huì)公眾提供的眾籌交通信息,是信息化時(shí)代社會(huì)管理包括交通管理的發(fā)展趨勢(shì)。
區(qū)塊鏈開發(fā)系統(tǒng)的特點(diǎn)
以區(qū)塊鏈技術(shù)為關(guān)鍵技術(shù)形成的開發(fā)系統(tǒng)具有如下4點(diǎn)特征:
開放性:系統(tǒng)是開放的,除了交易各方的私有信息被加密外,區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)對(duì)所有人公開,任何人都可以通過公開的接口查詢區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)和開發(fā)相關(guān)應(yīng)用,因此整個(gè)系統(tǒng)信息高度透明。
自治性:區(qū)塊鏈采用基于協(xié)商一致的規(guī)范和協(xié)議使得整個(gè)系統(tǒng)中的所有節(jié)點(diǎn)能夠在去信任的環(huán)境自由安全的交換數(shù)據(jù),使得對(duì)“人”的信任改成了對(duì)機(jī)器的信任,任何人為的干預(yù)不起作用。
信息不可篡改:區(qū)塊鏈技術(shù)可以通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)同步完成實(shí)時(shí)傳輸,區(qū)塊鏈技術(shù)中傳輸?shù)礁鲄^(qū)塊的信息幾乎不可篡改,區(qū)塊鏈技術(shù)通過智能化合約可以自動(dòng)執(zhí)行對(duì)外任務(wù)。區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性和可靠性極高。
匿名性:由于節(jié)點(diǎn)之間的交換遵循固定的算法,其數(shù)據(jù)交互是無需信任的,因此交易對(duì)手無須通過公開身份的方式讓對(duì)方自己產(chǎn)生信任,對(duì)信用的累積非常有幫助。
區(qū)塊鏈交通應(yīng)用生態(tài)
區(qū)塊鏈技術(shù)建立了一種去中心化的、不可篡改的可信的分布式賬簿,提供了一套安全穩(wěn)定、透明、可審計(jì)且高效的記錄交易以及數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)、交互的方式。因而可以保證上傳的交通信息很難被篡改,提升了信息可信度,對(duì)智能交通應(yīng)用提供了技術(shù)支撐和保障。
因此,采用區(qū)塊鏈技術(shù)來協(xié)同交通信息管理模式,放權(quán)給公眾的同時(shí)實(shí)現(xiàn)兼顧信息的合理管控。對(duì)交通職能部門采取基于私有鏈的信息管理模式,即在信任度高的職能部門建立區(qū)塊鏈,讀取權(quán)限對(duì)公眾有一定程度的限制。
在這樣的模式下,節(jié)點(diǎn)信任度高,鏈接速度快,數(shù)據(jù)不會(huì)輕易地被擁有網(wǎng)絡(luò)連接的任何人獲取,可以更好地保障數(shù)據(jù)隱私。
對(duì)于社會(huì)公眾,通過開放式的區(qū)塊鏈平臺(tái),對(duì)安全性、準(zhǔn)確性和信任度等需求較低的信息,采用相對(duì)公開透明的區(qū)塊鏈模式實(shí)現(xiàn)信息的采集和發(fā)布,為交通領(lǐng)域數(shù)字化應(yīng)用帶來前所未有的提升和改造(圖1)。
2.融合區(qū)塊鏈的車聯(lián)網(wǎng)
2.1車聯(lián)網(wǎng)概述
隨著車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展,車輛通過先進(jìn)的智能感知技術(shù),可以完成自身和周圍交通狀態(tài)的采集。在車載通信系統(tǒng)和車輛終端控制系統(tǒng)的輔助下,車輛可以為用戶提供路徑導(dǎo)航、智能避障等功能。
車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的核心是,每一輛車?yán)密囕d單元與其他車輛、固定基站之間的通信,一方面實(shí)現(xiàn)交通信息的大范圍協(xié)同與共享,另一方面通過這些信息實(shí)現(xiàn)自身的智能避障等功能。
然而,信息一旦泄露或者被黑客篡改,原本想保護(hù)用戶安全的智能避障功能可能會(huì)成為危害用戶生命的工具。
因此,只有充分考慮異質(zhì)性信息網(wǎng)絡(luò)車輛節(jié)點(diǎn)數(shù)量多、移動(dòng)性強(qiáng)、切換頻繁、傳輸信息多源異構(gòu)等特性,采用計(jì)算快速的信息安全技術(shù),才能保證車輛網(wǎng)絡(luò)中用戶信息的安全性和有效性。
采取基于分散區(qū)塊鏈結(jié)構(gòu)的分布式密鑰管理方案,可以更好地保證車輛信息交互的安全性。
2.2區(qū)塊鏈+車聯(lián)網(wǎng)
將車聯(lián)網(wǎng)采集的信息上鏈到區(qū)塊鏈平臺(tái),形成一個(gè)去中心化、分布式存儲(chǔ)的大數(shù)據(jù)共享市場,利用區(qū)塊鏈的共識(shí)過程、封裝塊來傳輸密鑰,在相同的安全域內(nèi)對(duì)車輛進(jìn)行重新編碼,從而充分利用區(qū)塊鏈中數(shù)據(jù)無法篡改這一特性,比如以車輛VIN碼為唯一賬號(hào),接入?yún)^(qū)塊鏈系統(tǒng)。
由于區(qū)塊鏈的不可篡改性,違法信息、車輛故障,交通事故現(xiàn)場信息將會(huì)永久記錄在區(qū)塊鏈里,這樣可以實(shí)現(xiàn)證據(jù)的固化,解決車輛數(shù)據(jù)誠信問題,保證數(shù)據(jù)的安全。
隨著大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、人工智能、智能感知技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的快速發(fā)展,城市交通管理不僅要繼承傳統(tǒng)、規(guī)范流程,還要轉(zhuǎn)變思路、創(chuàng)新發(fā)展,實(shí)現(xiàn)智能化、人性化、靈活有效的多元化管理模式。
在交通信息化發(fā)展的浪潮中,區(qū)塊鏈技術(shù)必將以其去中心化、數(shù)據(jù)無篡改性和數(shù)據(jù)公開透明的特質(zhì)脫穎而出,在城市交通的方方面面融合創(chuàng)新、賦能發(fā)力
2.3區(qū)塊鏈+智能車輛數(shù)據(jù)共享
基于區(qū)塊鏈,建設(shè)包含7層的智能車輛通信網(wǎng)絡(luò)架:
物理層:封裝各類通訊設(shè)備,如智能手機(jī)、攝像機(jī)、GPS等;
數(shù)據(jù)層:利用哈希算法、默克爾樹等有加密功能技術(shù)處理數(shù)據(jù)塊;
網(wǎng)絡(luò)層:展示并驗(yàn)證數(shù)據(jù)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通訊;
交換層:提供網(wǎng)絡(luò)中去中心化通信并幫助建立用戶間信任機(jī)制;
獎(jiǎng)勵(lì)層:無論任何車輛任何時(shí)刻在共識(shí)競爭中勝出,即分配給其IV-TP加密數(shù)據(jù);
展示層:壓縮網(wǎng)絡(luò)中車輛提供的多種腳本、訂約和算法;
服務(wù)層:展示智能車輛通訊系統(tǒng)的使用案例與場景。
3.融合區(qū)塊鏈的其他應(yīng)用
3.1區(qū)塊鏈+高速公路改擴(kuò)建
為建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位提供共享信息平臺(tái),對(duì)改擴(kuò)建施工進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)管,保證施工工序按順序完成并監(jiān)督施工質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)人員管理和責(zé)任可追溯。
類似的,也可用于其他交通工程項(xiàng)目的實(shí)施管理。
3.2區(qū)塊鏈+自行車出行激勵(lì)
基于區(qū)塊鏈技術(shù)的自行車出行經(jīng)濟(jì)激勵(lì)系統(tǒng):
1)通過在以太網(wǎng)區(qū)塊鏈上存儲(chǔ)和執(zhí)行的智能合約,騎行者可采集并兌換其出行活動(dòng)數(shù)據(jù),當(dāng)?shù)卣蚱髽I(yè)據(jù)此給予經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償,安全、可信任、省時(shí);
2)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫使得騎行者和贊助組織間匿名付款交易更便利,無需可信任的中介即可在強(qiáng)大、透明、易進(jìn)入的網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行完成。