区块链助力数字交通

区块链技术起源于比特币在电子现金系统中的应用。比特币的发展迅猛，截止到目前为止，2021年内最高单价超过6.3万美元。比特币的成功意味着其核心思想迎合了金融市场发展需求。如果说比特币是区块链的最典型应用场景。区块链技术则是支撑更广泛应用场景的去中心化基础架构和分布式计算范式。

区块链技术介绍

1.1 区块链技术特征

区块链通过数字化、去中心化的分布式账本技术，实现集体对信息的记录、共享和维护。具有以下特点：

近乎实时，记录下的交易几乎能够立即结算，消除摩擦，减少风险。

稳定可靠，一个区块链是由多个参与者共享,因此不存在单点故障，能够抵御断电或网络攻击。

公开透明，交易对所有参与者可见，多个电脑系统维护完全相同的副本，更便于信息审核，且增强信息的可信度。

不可逆，可使交易无法撤销，从而提高记录的准确性，同时简化后台流程。

不可篡改，对区块链做改动而不被发现几乎不可能，这就提高了信息的可靠性，同时降低欺诈几率。

数字化，几乎所有文档或资产都能用代码表示，并在账本条目中引用，这意味着区块链技术的应用范围很广。

区块链概览

1.2 区块链在交通领域拥有强大的应用基础

消费者行为正在发生变化，电动交通和按需服务不断增长。与此同时，人们比过去更愿意分享数据和运用科技，也加速推动了这种转变。消费者的数字化程度更高，也更注重体验的提升。年轻的城市消费群体中，共享汽车/拼车日益流行。随着消费者追求更实惠、环保的替代交通工具，对电动汽车的需求也与日俱增。

科技进步以及对数据使用的更大需求会促使商家提供更多出行服务、物流服务，以及创新型产品和制造技术。有大量数据和消费者信息尚未得到利用。通过分析这些消费者数据，可以获得客户洞察，从而实现商业化目的。对车辆使用和用车体验的分析可以带来新的商业化机会。自动驾驶和无人驾驶正为驾驶和运输开创全新的范例。

区块链可以看作是一种安全、实时的企业对企业(B2B)数据同步技术。当主机厂、供应商、经销商、金融机构、保险公司等共同运作时，区块链就成了一种零延迟的实时信息交换方式。区块链技术采用的安全措施已经得到验证，因此监管机构允许上述各方跨组织、跨地域传输敏感的客户信息，从而使整个生态圈的效率得到前所未有的提升。

未来自动驾驶场景

区块链应用城市智能交通大数据平台

传统的城市智能交通数据网络架构层级分布，各组织机构独立管理和上传数据，导致数据共享难以实现，区块链技术应用于大数据平台这一问题能得到较好解决。有学者提出采用区块链技术构建城市智能交通大数据平台的方法，改变传统交通数据网络架构，去其中心化，变集中式为分布式。并在此基础上，重建数据模型和存储结构。提高系统内功能模块间的共识度，激励系统各机构部门间的大数据共享，构建基于数据的智能分析或决策算法，扩展智能交通大数据平台的应用领域。

区块链+大数据释放数据价值，一方面区块链技术解决大数据收集中隐私安全和数据不可信问题，提升数据可用性。同时大数据分析将弥补区块链数据处理与分析能力的不足，在确保隐私安全情况下充分挖掘数据价值。

区块链与其他技术结合

2.1 传统城市智能交通数据网络架构

传统的城市智能交通数据网络架构分为基础数据来源层、基础数据管理层、基础数据存储与计算层、综合数据管理层、数据分析与处理层、数据应用层、数据展示层和数据用户层。其中，基础数据来源层分为静态数据来源层和动态数据来源层。企业、政府部门、行业机构组织采集静态数据并建设基础数据库。由于数据采集途径有限，自身数据管理能力所限，基础数据库建设不完善，数据采集率低。同时数据分属各组织机构，使数据难以互相验证及共享。

出于行业对大数据共享的实际需求，大数据公司、相关科研机构、政府统计部门等组织机构搜集基础数据进行大数据分析或交易。这些综合数据管理层组织机构在组织上独立，之间也少有同层级的大数据共享，而是积极扩展基础数据来源，从下端的基础数据层采集数据。

2.2 区块链应用智能交通大数据平台

区块链技术的城市智能交通大数据平台的基本架构重构了传统的城市智能交通数据网络架构的基础数据层至数据用户层，未包含基础数据来源层，增加了对各区块链节点的监管准入服务器，保障了信息的安全。

区块链技术的城市智能交通大数据平台架构从根本上改变了传统的智能交通数据网络架构，彻底改变了数据采集、数据处理分析、数据存储模式及方法，真正实现了大数据共享、去中心化和分布式计算。区块链技术的城市智能交通大数据平台可以带来包括大幅降低系统成本、大幅提高系统数据量和激励数据共享、去除行政化管理层级局限、提高计算效率和相关资源利用率、扩展应用领域和服务对象、提升数据专业化分析能力提升系统数据可信度等优势。

2.3 区块链技术实际应用

为了直观地比较区块链技术的城市智能交通大数据平台架构和传统的智能交通数据网络架构，选择雾霾情况下交通流数据缺失问题为仿真案例场景。雾霾情况下，路网能见度低，对城市交通视频监测系统造成不良影响，使交通流数据缺失。仿真区域为北京市奥林匹克公园附近路段，路网包含科荟路、科荟南路、大屯北路、大屯路。

雾霾对路网影响程度仿真数据，根据能见度距离将雾霾分为轻度、中度和重度影响雾霾。仿真时，轻度影响雾霾的车道及交叉口能见度值设为1000 m，中度500 m，重度150 m。

仿真路网

雾霾对路网影响区域仿真数据，将中度和重度影响雾霾覆盖的区域称为盲区。并根据数据缺失情况分为雾霾点盲区、雾霾局部盲区和雾霾全盲区。仿真时，将交叉口12设为雾霾点盲区，将交叉口12，13，16和17所围的区域设为雾霾局部盲区。假设路网内非雾霾盲区的车道及交叉口能见度值为1000m，雾霾盲区的值为400m。

雾霾对路网影响程度仿真结果

根据仿真结果，轻度、中度和重度影响雾霾的交通流数据缺失均有补充。重度影响雾霾的交叉口和车道数据补充率的值最高，轻度影响雾霾的交叉口和车道数据补充率的值最低。对雾霾点盲区、局部盲区和全盲区的交通流数据缺失均有补充。其中，雾霾全盲区的交叉口和车道数据补充率的值最高；雾霾点盲区的交叉口和车道数据补充率的值最低。

在传统的智能交通数据网络架构下，雾霾等低能见度的情况下，对城市交通视频监控设备的数据采集造成了一定的影响，使部分数据缺失，同时受传统的智能交通数据网络架构的限制，其他数据采集系统均要独立运行，不能在网络底层共享数据，而在数据共享时也会失去判断和解决动态问题的时效。

区块链技术的城市智能交通大数据平台架构打破了各组织机构的局限，通过共享城市交通视频、微波、雷达等检测设备采集的数据和GPS数据，借助浮动车在路网中的动态分布弥补设备安装布局的固定化限制，并扩大了数据采集的路网覆盖率，能够从根本上解决在雾霾等低能见度的情况下的数据缺失问题。

区块链技术与其他先进技术的结合应用必将成为未来的一大发展趋势。为了响应区块链机遇和颠覆性趋势，更先进的企业则应该探索区块链解决方案的开发，同时更细化地考虑技术架构、成本和收益。开拓性的先驱企业应该着重加强已有的区块链功能，扩大并实现区块链以及其他技术的全部价值。

对于所有企业来说，关键在于确保区块链能解决最重要的业务问题，并且支撑新的增长机遇。企业还应该思考，是否已经做好采用区块链的准备，了解还需要哪些技术，并在此基础上利用区块链加以巩固和扩展。如果无视区块链的影响力，企业就会面临落伍的风险，而且错失区块链给企业增长提供的潜在机遇。