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中国智能交通协会

基于交通联盟链的道路停车收费应用示范

2022-06-16   来源:中国智能交通协会


上海市城乡建设和交通发展研究院


  一、研究背景
  随着城市汽车保有量的急剧增长,道路停车收费管理难的问题日益突出。在道路停车收费等交通应用场景中,物联网、空间感知、云计算、移动互联网等新一代信息技术的应用,造成现有交通体系数据来源众多,可信度低。此外,道路停车管理目前仍以人工方式为主,管理分散,存在信息孤岛现象;交易不透明,存在管理员私下交易、瞒报私分现象。
  交通联盟链是针对交通行业,进行定制开发,优化并集成了交通行业应用的区块链技术。该技术具有不可篡改、价值传递和安全可信等特点,可以为停车收费类场景提供数据可靠性保障;能够打破各个道路停车点的信息孤岛现象;链上数据由多个停车点共同维护,保证数据安全;链上数据由多个相互不信任的节点维护,并且采用链式结构存储,确保链上数据不可篡改。区块链技术能支撑智慧道路停车管理,推动停车收费管理模式创新。
  二、基于联盟链的道路停车应用示范系统
  基于联盟链的城市道路停车收费应用示范系统主要实现停车收费数据采集和上链、区块链处理、数据存储、分发与共享和停车收费管理应用五大功能,包含数据上链子系统、区块链子系统、数据存储子系统、数据分发共享组件和停车收费管理应用五个子系统,如图1所示:


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图1 交通联盟链总体架构


  其中,(1)数据上链子系统主要实现数据加密、上链、存证功能。(2)区块链子系统具备高性能、安全可控、功能丰富等优势,为区块链应用提供可靠的基础设施。其中,基础层提供基础工具和算法库;核心层实现区块链内核逻辑以及网络共识算法等关键模块;管理层实现区块链的管理功能,包括参数配置、账本管理等;接口层提供面向区块链开发者用户的多种协议PRC接口、SDK和交互控制台;智能合约用于核实上报数据的身份、授信pos机可上传数据并记录pos机上链数据,同时对外提供查询接口。(3)数据存储子系统实现链上链下数据存储功能,支持中心化数据库和去中心化数据库,支持数据接口及处理系统读写接口。(4)数据分发共享组件实现交通数据开发共享过程中的数据加密、链上存证和监管。(5)停车收费管理应用主要实现停车业务存证、停车收费管理和可视化分析。
  三、基于联盟链的停车收费数据业务流程
  基于联盟链的道路停车收费数据业务流程包括车辆驶入停车位、车辆驶离停车位和后台数据管理三部分,如图2所示:


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图2 基于联盟链的道路停车收费数据业务流程


  车辆驶入时,收费员将车牌信息、车辆图片信息、车位信息通过pos机采集确认并向后台申请历史欠费信息查询,确认无欠费信息后允许车辆停入车位,以上流程产生的信息通过pos机内置的钱包app直接上链。
  车辆驶离业务分为付费驶离和未付费驶离两种。付费驶离的车辆出场,收费员通过pos机完成和采集停车完成时间和车辆离场信息并向后台发送车辆缴费金额确认信息,经确认后交易数据保存在平台数据库中,并通过数据库服务器接口上传到交通联盟链上。未付费驶离车辆出场纪录人工写入pos机并向后台发送车辆待缴费金额信息,自动更新欠费和累计欠费数据,经确认后欠费交易数据保存在公共停车平台数据库中。
  后台数据管理对欠费数据按照时长、频率、累计金额等进行大数据分析挖掘,与欠费规则比对后形成逃缴费黑名单,并进入停车信用管理数据库,支撑停车管理部门欠费通知和催缴费的依据。
  四、结论与展望
  本文探索了区块链技术在智能交通领域中的创新式应用理论与技术,构建了交通联盟链用于停车收费类交通业务场景的数据存证、加密存储和智能应用,支撑了公共停车信用体系建设,为交通领域交易类场景数据安全计算、多方存证和加密共享等提供了应用案例和技术理论储备,还可推广应用到ETC、小区停车管理、出行分享等其他智慧城市典型场景中去,具有重要技术引领作用。