1.5 区块链和大数据融合下的智能交通
区块链、大数据以及物联网、云计算、移动互联等技术的融合,在智能交通领域的发展和应用,不仅能够丰富当下智能交通技术的内涵,还能为未来的智能交通拓展新的空间,从而对今后信息技术与交通系统有机结合提供足够的可能性。
1.5.1 区块链与大数据的融合重点
目前,区块链与大数据是构建智能交通系统的热门话题。虽然大数据技术的发展和应用早于区块链,在智能交通的应用中已经扮演着至关重要的角色,而区块链的相关应用还处于初期,应用技术与业务模式还处于探索之中,但许多人习惯将它们放在一起讨论,试图从中找到革新热点。
鉴于大数据应用相对比较成熟,以大数据为出发点,可以观察并了解区块链技术如何与大数据技术在智能交通系统的各个环节上进行对接。
目前,智能交通中的大数据核心产业链大致分为以下3个部分:产品部分,即交通系统大数据基础软件、应用软件等相关产品;数据部分,即数据源,包括交通数据采集、数据提供、数据流通(数据交易与共享)等与数据直接相关的业务内容;服务部分,包括交通系统大数据基础设施服务(数据存储、传输、清洗、脱敏等)、大数据分析服务以及大数据应用服务等服务类产业。
在上述3个部分,区块链与大数据能够产生千丝万缕的联系。
1.产品部分
大数据和区块链在产品部分的结合,重点在技术结构方面。虽然大数据与区块链技术都是分布式架构,但运用在智能交通系统中又表现出明显的不同。
大数据采用分布式技术,是为了整合多台计算机的计算力资源,从而将单机无法独立处理的任务,分配给多台计算机完成。
区块链采用分布式技术,是为了确保交通系统中不同主体可以相互信任,每个主体都可以通过自身使用的终端设备参与整个区块链的运行。由于每台计算机运行的任务基本是相同的,因此整个区块链通过大量看似重复、冗余的计算,从而实现多主体之间的相互信任。
简而言之,大数据技术侧重于用信任换取计算资源,区块链技术则是用计算资源换取信任。这样的差异,使大数据和区块链在技术上能够充分互补,为智能交通系统平台填补空缺。
2.数据部分
在大数据的业态流程中,区块链可以在多个环节上找到其用武之地。
在数据源环节,智能交通涉及对大量主体进行数据采集、提供数据的情况,其中牵涉对不同主体的信任问题,区块链在其中可以发挥充分的作用。
例如,在智能交通系统中,每个采集主体能将自身采集到的数据向所有使用方广播,并将数据的哈希值保存在区块链上。区块链上的每个主体可以根据哈希值,验证收到的完整数据是否被篡改,这样区块链就能主动维护大数据的完整性。
在数据流通环节,区块链能起到更大的作用。交通各领域的大数据本身就可以看作一种数字资产,在传统的中心化平台上,其在传输、共享、交换过程中,会有不同的数据中心进行接触,无形中增加了数据泄露或遭到篡改的风险。引入区块链接触,能够实现数据流通,进一步减少原始数据的接触方,从而规避风险、解决问题。
在大数据服务环节,服务效率的高低,可以看作对数字资产进行分享和交换能力的高低。区块链在数字资产的交易中,也能够发挥重要作用。例如,近期出现的同态加密技术,即为区块链与大数据服务环节相联系的重要技术点,通过这一技术,能够将数据服务能力直接转换为数字资产,同时也规避了服务中原始数据泄露的风险。
综上所述,在智能交通领域,区块链与大数据有着充分融合的可能,其中重点在数据与服务部分。
1.5.2 区块链与大数据的融合平台
区块链与大数据的融合,离不开现有智能交通的信息与管理平台,这些平台大多构建在不同城市交通运输主管部门的综合信息平台之上。
目前,各地交通信息综合平台所面对的信息主要涉及当地道路路况、公交、出租、停车、地铁以及铁路、民航等。通过这一平台搜集与发布的交通信息,能够通过多种渠道向市民即时发布。市民只要有出行需要,就可以通过手机、网站、广播、微信公众号等,向交通综合信息平台进行了解和查询,系统会随时根据反馈信息制订最佳的出行方案。
在区块链与大数据的融合进程中,开发者与使用者必须懂得利用各地的交通信息综合平台进行技术改进和提升,使区块链与大数据技术获得新的应用空间。例如,南京市城市智能云交通诱导服务系统,主要对市区人、车、路等交通影响因素进行综合分析,利用各类信息发布手段,为道路使用者提供优化的引导信息。厦门市智能交通指挥控制中心则通过路边检测设备、视频巡逻、电话、移动互联网等渠道,对当地道路交通信息进行采集和发布。由于类似的平台已经具备了采集、分析、应用大数据技术的能力,引入区块链技术对平台上的数据传输和分享机制进行改造,能更进一步促进数据使用效率的提升,使平台在智能交通管理中发挥更大的作用。
从更大范围看,区块链与大数据技术结合的平台,还需要放眼于各地“智慧城市”的建设方向。由于智能交通的推行发展水平,代表了“智慧城市”的建设进程,因此,开发者、建设者应抓住各地城市非涉密数据有条件开放的机会,对业已开放的数据进行充分挖掘,结合区块链网络的铺设建构,挖掘新获取的大数据背后的潜在价值,从而为群众提供更加智能、便利的信息服务。
总体来看,利用现有平台,放眼未来舞台,区块链与大数据技术将深度渗透融合,推动智能交通管理的深刻变革,并成为建设各地智能交通的首选思路。
1.5.3 区块链与大数据的融合因素
以区块链为基础的智能交通开放大数据平台,具体包括区块链节点网络、监管准入服务、数据参与方服务、数据源和操作器等多种因素。在这些因素的积极互动下,区块链与大数据两者才能充分融合。
1.区块链节点网络
区块链节点网络可以采用联盟链技术。这一技术是区块链网络的特殊形式,包括节点准入和权限分级两大特征,并采用多种共识算法。联盟链的参与节点管控方式不同于其他共识机制,只有使用者特许准入的节点才能获取区块链数据,这样就能够确保在准入时对参与者的身份加以确认,更好地保护系统内的数据隐私。同时,利用高效的数据同步算法,确保系统平台的工作与存储效率显著上升。
2.监管准入服务
这个服务内容是智能交通开放大数据平台的核心。虽然从网络节点特征上看,区块链技术是公平化与去中心化的,但从实际管理体制上看,则需要做到中心化准入与权限分级,这样监管才能严格,做好对大数据访问的准入筛查、隐私保护、错误信息筛选等工作。
3.数据参与方
数据参与方是指智能交通系统数据的提供者与使用者,具体包括政府机关、企事业单位、个人等。例如,一个成熟的区块链交通服务平台,需要运用道路拥堵信息、车辆分布信息、天气信息、道路管控信息等,这些信息会分散在不同的参与者手中:道路拥堵信息通常为交通部门的摄像头传感器收集并上传,也可能由地图导航软件使用者上传;道路管控信息由政府相关单位上传;天气信息由气象部门提供……这些信息数据均由不同的服务提供方进行综合处理之后,通过区块链节点提交到大数据平台完成融合,并输出供平台其他方和参与方使用。
4.数据源和操作器
数据源和操作器是区块链与大数据融合之后的“眼睛”和“手臂”。其中,数据源以摄像头、检测器、监控系统、GPS定位器等物理数据传感器或数据记录器为代表,它们向整个系统提供必要的数据。操作器则是对区块链网络上的数据进行综合分析之后的操作部分,如信号灯、交通诱导指示牌、停车收费系统等。
可以看出,在区块链与大数据融合之后的系统中,新增的因素并不多,只需要建设统一的区块链节点和监管准入部门,以便定义规则和限制准入。系统的具体数据提供、共享和使用,均由所有参与方在区块链技术下进行,能够最大限度地提高大数据的系统效率,有效节约成本。
案例:区块链如何解决停车难问题
智能交通,离不开对私家汽车的有效管理。国家统计局的统计数字显示,2005年之后,中国私家小汽车保有量以年均20%的增幅上升。到2015年年底,已经达到1.49亿辆。车辆数量的激增,既增加了交通拥堵的风险、提高了交通事故的发生率,又导致“停车难”开始成为城市出行的难题。
与此同时,停车设施作为城市交通基础设施的重要组成部分,在以往的一段时间里,并没有如同城市交通、道路设施那样受到充分的关注和重视。当汽车保有量迅速上升后,停车难的问题迅速突显,成为困扰车主、政府以及城市发展的一大难题。例如,有车难以找车位、供需存在矛盾、管理难以协调、支付不安全等问题频繁出现,导致出行者开车寻找车位耗时费力,停车场小、乱、散,智能化程度低而服务水准差,同样成为影响整个智能交通的痛点。
在上述问题的持续激化下,智慧停车产业作为智能交通建设过程中必不可少的重要组成部分迅速开展。鉴于这一行业发展的日新月异,区块链技术从中寻找到应用的突破口,具有刻不容缓的重大意义。
例如,AIpark人工智能研究院推出了解决城市停车难题的AIpark city城市智慧泊车管理系统,将客户对停车支付的体验作为重点革新方向。
众所周知,支付是停车闭环中的重要环节,保密性和安全性显得尤为重要。为此,该研究院开发了一系列产品,包括AIpark one智能停车场管理系统、便捷驾车人出行的AIpark App、实现停车场无人化的“AII蓝色大脑”等,均利用区块链的高冗余储存、高安全性等特点,建立了更为稳定、快捷、透明、安全的支付渠道。
引入区块链对停车支付技术加以革新,不仅能够提升收费效率,降低停车场的拥堵时间,还能带来三赢局面:首先,用户停车后,采取非现金支付,其过程中账户信息安全有保障,用户能够放心使用;其次,从停车场管理者的角度来看,支付数据的透明化更便于管理;最后,对于其他共享停车数据的机构而言,区块链支付技术能够实现精准的数据收集,从支付环节着手,实现对用户画像更为准确与完整的分析。
与支付环节的尝试相比,运用区块链分布式账本技术解决停车难的解决方案也日渐成熟。
城市停车难的根本原因在于停车信息的不对称、不及时,从而导致出现某个区域内停车场车位空闲而司机停车困难的矛盾现象。因此,对城市实时停车信息加以采集与分享,其价值远远高于对某个停车场数据的开采和利用。然而,传统技术面对停车场众多、有效信息即时共享、深度开发利用等问题,始终难以有效破解,利用区块链所具有的传递信任、重构秩序规则的能力,可以做到有效规范停车运营商、车主、交通管理机构之间的合作与共享。
2017年5月27日,在贵阳数博会上,贵阳停车智联产业联盟提出“贵阳停车模式”。在这个模式中,城市停车区块链互联网作为底层平台,确保参加区块链网络的运营商具有平等接入平台的特性,避免不同经营者之间的矛盾。此外,该模式利用了区块链分布式账本技术,在参与者达成共识的基础上,相互采纳共同记录的内容,彻底解决了相互信任的问题;利用区块链智能合约的特性,构建了运营商和使用者之间的合作基础规则,使不遵守约定者随时暴露;利用区块链不可篡改的特性,将社会公德、停车规则、法律规定植入整个互联互通的基础平台中,使停车行为和管理可追溯、可信任。
车位宝App,正是在此模式下诞生的具体停车解决方案。
2018年,贵州宏立城集团发起建设的车位宝App正式上线,这是首个基于区块链技术的智慧停车移动互联网工具。该App开创性地将区块链技术与移动互联网、物联网、社区大数据等技术加以结合,打造将智慧停车与停车缴费、车位管理、车位转让租赁投资于一体的线上服务平台。
车位宝上线之后,首先为贵阳花果园、山水黔城等社区的15万余个停车位和上百万名用户提供服务。这一智慧停车管理平台也因此成为全球首家采用区块链技术的车位服务商。
用户下载车位宝App后,只需要绑定车牌号,获得区块链的专属节点,即可将有关信息加以互通,迅速实现车主与车位提供方的交互,由此,用户能获得更为便捷、智慧的停车方式,享受更好的停车服务。