王洪業(yè)

（中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司?電子計(jì)算技術(shù)研究所，北京?100081）

0 引言

從當(dāng)前運(yùn)輸行業(yè)發(fā)展來(lái)看，公路、鐵路、民航、水運(yùn)是我國(guó)交通出行的主要方式，隨著經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的發(fā)展，旅客出行方式的跨域、多方式、個(gè)性化等多樣性需求日益得到鼓勵(lì)，傳統(tǒng)單一的交通出行方式受到來(lái)自旅客多層次需求的挑戰(zhàn)。公路、鐵路、民航、水運(yùn)不同的交通方式運(yùn)營(yíng)主體對(duì)于客運(yùn)市場(chǎng)需求的這一變化，認(rèn)識(shí)到從獨(dú)立競(jìng)爭(zhēng)到合作共贏的重要性，從大交通、細(xì)分工的角度合理優(yōu)化資源配置，滿足客運(yùn)市場(chǎng)需求。

鐵路和民航都是綜合交通運(yùn)輸體系的重要組成部分，具有很強(qiáng)的互補(bǔ)性。民航線路及銷售網(wǎng)絡(luò)覆蓋全球，但國(guó)內(nèi)城市尤其是縣級(jí)以下行政單位覆蓋性卻不及鐵路。我國(guó)鐵路網(wǎng)絡(luò)幾乎可以覆蓋所有行政區(qū)域，但我國(guó)幅員遼闊，地形及氣候多樣，部分地區(qū)由于特殊地形導(dǎo)致修建鐵路成本很高，也無(wú)法提供大量國(guó)際線路，而這些地區(qū)往往是民航可以輕松到達(dá)的目的地。從需求側(cè)角度看，鐵路網(wǎng)和航空網(wǎng)結(jié)合增加產(chǎn)品供給是滿足我國(guó)旅客出行需求的最佳選擇。

區(qū)塊鏈應(yīng)用的關(guān)鍵在于加強(qiáng)與實(shí)體經(jīng)濟(jì)的深度融合[1]。多種交通方式的聯(lián)運(yùn)有助于發(fā)揮區(qū)塊鏈技術(shù)多方信任、高效便捷的特點(diǎn)，有助于客運(yùn)實(shí)現(xiàn)多式聯(lián)運(yùn)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。同時(shí)，多式聯(lián)運(yùn)的參與方主體龐大、服務(wù)鏈條長(zhǎng)、環(huán)節(jié)多，區(qū)塊鏈技術(shù)有利于精準(zhǔn)解決業(yè)務(wù)痛點(diǎn)，從而發(fā)揮不同交通方式在數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)和治理等方面的價(jià)值，應(yīng)用前景廣闊。

無(wú)論從國(guó)家政策、行業(yè)發(fā)展、創(chuàng)新研究的任何一個(gè)方面，區(qū)塊鏈技術(shù)在鐵路行業(yè)中的應(yīng)用研究都具有重要的布局意義與現(xiàn)實(shí)意義。京東、阿里巴巴、騰訊區(qū)塊鏈已經(jīng)落地供應(yīng)鏈金融、醫(yī)療、數(shù)字資產(chǎn)、物流信息、法務(wù)存證、公益尋人等多個(gè)場(chǎng)景，體現(xiàn)了區(qū)塊鏈技術(shù)在不可篡改、隱私保護(hù)、信任共識(shí)上的效果。在此，根據(jù)我國(guó)國(guó)情、路情以及各種交通運(yùn)輸方式的信息化程度和應(yīng)用落地速度，主要研究基于區(qū)塊鏈技術(shù)的鐵路和航空的空鐵聯(lián)運(yùn)。

1 航空和鐵路售票系統(tǒng)現(xiàn)狀

在各種交通運(yùn)輸方式中，民航快、鐵路準(zhǔn)的特點(diǎn)，造就了在我國(guó)旅客運(yùn)輸市場(chǎng)中的不同運(yùn)輸?shù)匚弧Ｌ貏e是高速鐵路的發(fā)展，在中長(zhǎng)途運(yùn)輸市場(chǎng)與航空運(yùn)輸?shù)母?jìng)爭(zhēng)，為旅客提供了豐富的出行產(chǎn)品。近年來(lái)航空機(jī)場(chǎng)建設(shè)與鐵路客運(yùn)車站建設(shè)的空鐵樞紐港，在競(jìng)爭(zhēng)的同時(shí)方便了旅客出行，更為雙方通過(guò)合作優(yōu)化了資源、擴(kuò)大了客運(yùn)市場(chǎng)、提升了運(yùn)輸效率。但是，在票務(wù)運(yùn)營(yíng)上，航空和鐵路各自以其主業(yè)為依托，為行業(yè)內(nèi)的票務(wù)銷售。多種出行方式的聯(lián)運(yùn)，則更多的是旅客個(gè)人行為，在不同的票務(wù)服務(wù)網(wǎng)站自助聯(lián)程。當(dāng)前應(yīng)用較廣泛的聯(lián)運(yùn)方案主要是鐵路和航空各自推出的聯(lián)程票方案。

1.1 航空

傳統(tǒng)的航空公司售票渠道主體分為直銷渠道和分銷渠道2類，直銷渠道主要是隸屬于航空公司的官方渠道，如官網(wǎng)、呼叫中心、APP客戶端等；而分銷渠道主要為中國(guó)民航信息網(wǎng)絡(luò)股份有限公司授權(quán)的票務(wù)代理機(jī)構(gòu)，如傳統(tǒng)代理商、電子商務(wù)平臺(tái)、旅行社、呼叫中心平臺(tái)、在線旅行網(wǎng)等。航空售票系統(tǒng)架構(gòu)分為機(jī)票預(yù)訂系統(tǒng)、席位存量系統(tǒng)和離港控制系統(tǒng)3層。其中，機(jī)票預(yù)訂系統(tǒng)可以對(duì)航班的計(jì)劃信息、票價(jià)信息、余票信息進(jìn)行查詢，并以接口的方式提供給全球分銷系統(tǒng)，由外部機(jī)票代理商對(duì)機(jī)票進(jìn)行銷售，或?qū)⑿畔⑻峁┙o航空公司本身的訂票系統(tǒng)，允許旅客直接通過(guò)網(wǎng)站或官方APP進(jìn)行購(gòu)票。交易成功后的旅客購(gòu)票記錄會(huì)記錄在航空公司的席位存量系統(tǒng)內(nèi)，并對(duì)機(jī)票的“庫(kù)存”進(jìn)行更新。同時(shí)訂票信息會(huì)提供給離港控制系統(tǒng)，對(duì)接機(jī)場(chǎng)柜臺(tái)與登機(jī)口，完成旅客的登機(jī)核驗(yàn)。

航空聯(lián)程票方案主要由同公司或合作公司的2個(gè)或多個(gè)航班組成，不同航班被視為獨(dú)立的航段。通常聯(lián)程機(jī)票比直飛機(jī)票更加便宜，但是放棄第一航段的飛行則不允許搭乘第二段航班，辦理第二段航班的登機(jī)手續(xù)時(shí)需要出示第一段登機(jī)牌。而第一段發(fā)生延誤時(shí)，航空公司會(huì)免費(fèi)為旅客改簽第二段航班。聯(lián)程票方案通常由航空公司之間協(xié)議制定，聯(lián)程票可以在航空公司官方渠道或第三方代理商處購(gòu)買(mǎi)。旅客確認(rèn)聯(lián)程票交易后，訂票信息流程則以各航段分別視為一張單獨(dú)機(jī)票的方式進(jìn)行記錄，并同時(shí)將機(jī)票信息標(biāo)記為聯(lián)程票。

但是，航空聯(lián)程票的出現(xiàn)為業(yè)務(wù)監(jiān)管帶來(lái)了較大的挑戰(zhàn)。由于分銷渠道眾多，聯(lián)程票的出現(xiàn)為分銷渠道提供了售票漏洞，為監(jiān)管帶來(lái)了困難[2]。航空售票系統(tǒng)架構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 航空售票系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.1 Architecture of airline ticketing system

1.2 鐵路

鐵路12306系統(tǒng)售票架構(gòu)如圖2所示。旅客登陸12306網(wǎng)站進(jìn)行購(gòu)票時(shí)，12306系統(tǒng)通過(guò)部署在內(nèi)網(wǎng)的用戶管理功能對(duì)12306用戶進(jìn)行驗(yàn)證，通過(guò)車票查詢功能模塊讀取當(dāng)前的余票信息。旅客提交購(gòu)票信息后，交易信息通過(guò)交易中間件存儲(chǔ)在鐵路局集團(tuán)公司的席位中心與客票系統(tǒng)的各數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中。

鐵路聯(lián)程票方案由兩段車票組成，通常兩段車票的票價(jià)與各段的普通票價(jià)相同。旅客在12306網(wǎng)站上下單購(gòu)買(mǎi)系統(tǒng)推薦的聯(lián)程票時(shí)，系統(tǒng)會(huì)以一筆訂單2張車票的方式進(jìn)行處理，并進(jìn)行聯(lián)程票標(biāo)記。鐵路聯(lián)程票的退改簽規(guī)則要更加寬松，2張聯(lián)程票均可以根據(jù)需求按正常車票退改簽規(guī)定分別進(jìn)行改簽或退票。

1.3 空鐵通

目前國(guó)內(nèi)的空鐵聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)率先由中國(guó)東方航空集團(tuán)有限公司與中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司聯(lián)合推出的“空鐵通”產(chǎn)品進(jìn)行初步嘗試，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司管轄內(nèi)安徽省、江蘇省、浙江省及上海市主要城市之間的高速鐵路、動(dòng)車組列車與中國(guó)東方航空航班的雙向聯(lián)運(yùn)。

圖2 鐵路12306售票系統(tǒng)架構(gòu)圖Fig.2 Architecture of 12306 ticketing system of China Railway

由于航空與鐵路預(yù)售期時(shí)長(zhǎng)不同，空鐵通產(chǎn)品分鐵路預(yù)售期內(nèi)、鐵路預(yù)售期外2種情況考慮產(chǎn)品設(shè)計(jì)。鐵路預(yù)售期內(nèi)鐵路與航空公司開(kāi)發(fā)圍繞聯(lián)運(yùn)樞紐的產(chǎn)品，鐵路聯(lián)運(yùn)車次以高速鐵路及城際鐵路列車為主，聯(lián)運(yùn)產(chǎn)品票額實(shí)時(shí)與12306網(wǎng)站可售票額進(jìn)行組合。對(duì)于空鐵通冠名產(chǎn)品，若12306網(wǎng)站可售票額不足，則測(cè)算用戶需求，按照航空公司申請(qǐng)、鐵路始發(fā)局審批的流程為符合條件的車次預(yù)留票額。鐵路預(yù)售期外產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期僅限于國(guó)際航班，后續(xù)根據(jù)銷售情況擴(kuò)大范圍。

旅客選擇“空鐵通”產(chǎn)品出行時(shí)，需要提前于中國(guó)東方航空官網(wǎng)及其指定的銷售渠道進(jìn)行購(gòu)票并確認(rèn)，虛擬航段(即高速鐵路運(yùn)輸段)需提前60 min前往各始發(fā)車站指定窗口、柜臺(tái)領(lǐng)取車票搭乘列車。目前“空鐵通”項(xiàng)目的乘客信息共享流程是由旅客在中國(guó)東方航空集團(tuán)有限公司提交購(gòu)票信息，東方航空將購(gòu)票信息進(jìn)行登記確認(rèn)后提交至鐵路局集團(tuán)公司，鐵路局集團(tuán)公司再將指定列車中預(yù)留的席位與乘客信息進(jìn)行對(duì)應(yīng)。當(dāng)前空鐵聯(lián)運(yùn)信息交換方案的信任基礎(chǔ)是基于雙方的合同互信，由鐵路方在指定列車上預(yù)留席位并由航空方對(duì)旅客信息進(jìn)行登記。因此“空鐵通”服務(wù)具有較高的退改簽要求，包括各航段不能單獨(dú)退票、不能簽轉(zhuǎn)至其他承運(yùn)人等。除旅客服務(wù)水平未達(dá)到最優(yōu)外，當(dāng)聯(lián)運(yùn)的需求量較低時(shí)，容易造成鐵路席位資源的浪費(fèi)。同時(shí)由于鐵路部分票額被航空使用，需要有效的監(jiān)管措施，防止席位被濫用。因此，如果空鐵聯(lián)運(yùn)需要更進(jìn)一步提升旅客出行舒適度，更好地服務(wù)旅客出行需求，雙方徹底達(dá)成交易互信，那么航空與鐵路的信息交互系統(tǒng)應(yīng)進(jìn)行有效升級(jí)，區(qū)塊鏈技術(shù)或可成為有效的解決手段。

2 基于區(qū)塊鏈技術(shù)的空鐵聯(lián)運(yùn)應(yīng)用模式

2.1 區(qū)塊鏈

區(qū)塊鏈技術(shù)源于2008 年一篇名為《比特幣：一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)式的電子現(xiàn)金系統(tǒng)》[3]的文章。文中詳細(xì)描述了一種去中心化的電子交易體系的實(shí)現(xiàn)。首次通過(guò)技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)了交易主體間的共識(shí)機(jī)制的建立，實(shí)現(xiàn)交易主體間信任。區(qū)塊鏈?zhǔn)菢?gòu)成這種電子交易體系的基礎(chǔ)技術(shù)。2009年1月3日比特幣正式上線，區(qū)塊鏈的第一個(gè)區(qū)塊誕生。目前區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展路徑，區(qū)塊鏈技術(shù)經(jīng)歷了以比特幣為典型的區(qū)塊鏈1.0模式，以太坊的智能合約應(yīng)用的區(qū)塊鏈2.0模式，以及可編程社會(huì)為主要特征的區(qū)塊鏈3.0模式。

由于區(qū)塊鏈1.0的比特幣系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有非圖靈完備性缺陷，因此其無(wú)法有效處理更為復(fù)雜的業(yè)務(wù)邏輯。2015年更新上線的區(qū)塊鏈技術(shù)2.0以太坊對(duì)區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行了升級(jí)，使其能夠在平臺(tái)上部署智能合約，允許開(kāi)發(fā)者業(yè)務(wù)邏輯進(jìn)行個(gè)性化部署。智能合約使得通過(guò)代碼設(shè)定好的業(yè)務(wù)邏輯能夠自動(dòng)按照觸發(fā)條件執(zhí)行而無(wú)需人為干預(yù)，并且合約部署在區(qū)塊鏈上公開(kāi)透明。

比特幣和以太坊的低準(zhǔn)入，導(dǎo)致一些應(yīng)用受限。一方面，公有鏈顛覆已有商業(yè)模式和固有利益；另一方面，現(xiàn)有區(qū)塊鏈的處理性能、隱私保護(hù)、合規(guī)性等都不能滿足業(yè)務(wù)需求。隨之聯(lián)盟鏈應(yīng)運(yùn)而生。目前最活躍的應(yīng)用于聯(lián)盟鏈的典型開(kāi)源區(qū)塊鏈代碼項(xiàng)目是Fabric。

區(qū)塊鏈的應(yīng)用主要在于在網(wǎng)絡(luò)中通過(guò)信息技術(shù)建立點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間信任，使得價(jià)值傳遞過(guò)程去除中介干擾，既公開(kāi)信息又保護(hù)隱私，既共同決策又保護(hù)個(gè)體權(quán)益，這種機(jī)制提高了價(jià)值交互的效率從而降低了成本。

區(qū)塊鏈的技術(shù)特點(diǎn)使得其為特定場(chǎng)景的實(shí)現(xiàn)提供了可能性。區(qū)塊鏈技術(shù)的主要特征為空鐵客票交易提供了安全的環(huán)境。交易去中心化，無(wú)第三方介入，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)交易和互動(dòng)，提高了交易效率；非對(duì)稱加密，交易數(shù)據(jù)加密上鏈、匿名交易，保障隱私數(shù)據(jù)安全；交易透明，交易賬本由區(qū)塊鏈全部(部分)成員共同維護(hù)、集體監(jiān)管，數(shù)據(jù)快速同步，從根本上解決信任問(wèn)題，減少欺詐風(fēng)險(xiǎn)；區(qū)塊鏈信息不可篡改，數(shù)據(jù)信息一旦寫(xiě)入?yún)^(qū)塊中就不能被篡改或撤銷，切實(shí)保障數(shù)據(jù)的安全；數(shù)據(jù)可追溯，區(qū)塊鏈上任意一條數(shù)據(jù)可以通過(guò)鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)追溯本源，歷史交易追溯方便。

2.2 空鐵聯(lián)運(yùn)售票技術(shù)難點(diǎn)

空鐵聯(lián)運(yùn)發(fā)展模式是未來(lái)客運(yùn)業(yè)務(wù)發(fā)展的一個(gè)方向。一方面，空鐵聯(lián)運(yùn)可以有效實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，航空的國(guó)際運(yùn)輸接駁鐵路國(guó)內(nèi)運(yùn)輸，讓中國(guó)鐵路網(wǎng)更有效地融入全球運(yùn)輸市場(chǎng)，讓全球旅客更快捷地到達(dá)中國(guó)的各級(jí)城市，發(fā)揮點(diǎn)面運(yùn)輸結(jié)合的優(yōu)勢(shì)；另一方面，空鐵聯(lián)運(yùn)有效地實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)途運(yùn)輸接駁中短途運(yùn)輸、快速運(yùn)輸接駁準(zhǔn)點(diǎn)運(yùn)輸，將有限的運(yùn)輸資源進(jìn)行更適合市場(chǎng)的合理供給配置，從供給側(cè)和需求側(cè)提供更多的產(chǎn)品體系服務(wù)旅客多樣化出行需求。

空鐵聯(lián)運(yùn)跨領(lǐng)域運(yùn)輸協(xié)同在實(shí)際應(yīng)用中存在著許多困難和痛點(diǎn)。目前，我國(guó)空鐵聯(lián)運(yùn)技術(shù)方案仍存在著票務(wù)信息交流不暢、信息系統(tǒng)不完善、行李托運(yùn)服務(wù)無(wú)法銜接、鐵路部門(mén)與航空公司交流不足、接續(xù)方案不完善、地面交通樞紐距離較遠(yuǎn)等一系列實(shí)際問(wèn)題[4]，采用傳統(tǒng)的技術(shù)難以有效支撐。一方面各航空公司與鐵路系統(tǒng)存在著競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，如何建立有效的信任機(jī)制使得多方進(jìn)行高效、共贏合作是一個(gè)傳統(tǒng)難題；另一方面聯(lián)運(yùn)涉及大量多方交易，高并發(fā)實(shí)時(shí)交易處理能力，主體間數(shù)據(jù)信息的安全傳輸與共享均需要技術(shù)的有力支撐。

區(qū)塊鏈聯(lián)盟IC3的主要研究參與方蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院[5]提出的區(qū)塊鏈應(yīng)用決策樹(shù)模型，可以協(xié)助判斷空鐵聯(lián)運(yùn)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的必要性與可行性。首先，空鐵聯(lián)運(yùn)涉及多方共同維護(hù)、存證交易狀態(tài)，技術(shù)上需要保證交易狀態(tài)的真實(shí)性及維護(hù)的可靠性；其次，所有的空鐵聯(lián)程票交易存證數(shù)據(jù)來(lái)源涉及航空公司和鐵路雙方或多方，因此每筆交易真實(shí)性需要得到各方承認(rèn)，需要保證交易存證的防篡改、抗攻擊等特性；再次，航空與鐵路存在對(duì)旅客的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，因此售票交易系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)多方互信；最后，各方交易前涉及到余票信息共享、交易后涉及到交易信息流轉(zhuǎn)，因此交易系統(tǒng)需要保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)男始鞍踩?，并且由于?shù)據(jù)的流轉(zhuǎn)范圍為航空公司及鐵路系統(tǒng)之間，因而借助聯(lián)盟鏈可以有效解決空鐵聯(lián)運(yùn)中的技術(shù)難點(diǎn)。

空鐵聯(lián)運(yùn)區(qū)塊鏈應(yīng)用決策樹(shù)圖如圖3所示。

廣義來(lái)講，區(qū)塊鏈技術(shù)利用區(qū)塊為單位來(lái)存儲(chǔ)與驗(yàn)證交易數(shù)據(jù)，利用哈希算法來(lái)計(jì)算及生成數(shù)據(jù)，利用密碼學(xué)算法對(duì)交易數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并利用自動(dòng)化智能合約來(lái)約束業(yè)務(wù)條件和操作數(shù)據(jù)的一種多種技術(shù)集合產(chǎn)生的全新的分布式基礎(chǔ)架構(gòu)與計(jì)算范式[6]。區(qū)塊鏈技術(shù)的出現(xiàn)為空鐵聯(lián)運(yùn)模式提供一種可行的技術(shù)支撐，可以有效提升多方信息交互效率，實(shí)現(xiàn)多方互信，促進(jìn)空鐵聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新。

2.3 空鐵聯(lián)運(yùn)售票應(yīng)用模式研究

基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建空鐵聯(lián)運(yùn)信息系統(tǒng)，能夠確保鐵路、航空交易真實(shí)可信、核心信息高效交互，并保障旅客隱私數(shù)據(jù)安全，切實(shí)解決空鐵聯(lián)運(yùn)中的痛點(diǎn)問(wèn)題，讓電子數(shù)據(jù)的生成、存儲(chǔ)、傳播和使用更加安全、高效[7-8]。區(qū)塊鏈作為構(gòu)建信任生態(tài)的技術(shù)可以協(xié)助建立開(kāi)放、共生、互信的客運(yùn)生態(tài)。空鐵聯(lián)運(yùn)更為適合的區(qū)塊鏈構(gòu)建方式為航空公司和鐵路各自建立私有鏈、共同搭建聯(lián)盟鏈。區(qū)塊鏈各公司信息系統(tǒng)中的艙位/席位信息入?yún)^(qū)塊鏈，用于保障票務(wù)交易有效。交易憑證入鏈、交易細(xì)況業(yè)務(wù)系統(tǒng)保存，保證區(qū)塊鏈高速有效。

2.3.1 節(jié)點(diǎn)設(shè)置

圖3 空鐵聯(lián)運(yùn)區(qū)塊鏈應(yīng)用決策樹(shù)圖Fig.3 Decision tree for blockchain application of air-rail inter-modal transport

空鐵聯(lián)運(yùn)區(qū)塊鏈系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)圖如圖4所示，即在民航和鐵路各方原有售票系統(tǒng)的基礎(chǔ)上搭建多方聯(lián)盟鏈。聯(lián)運(yùn)區(qū)塊鏈信息系統(tǒng)主要節(jié)點(diǎn)分為3類，一類是鐵路系統(tǒng)、各大型航空公司等主要聯(lián)盟發(fā)起人，將以全節(jié)點(diǎn)的方式接入?yún)^(qū)塊鏈，共同維護(hù)區(qū)塊鏈交易賬本，擁有賬本的讀取和寫(xiě)入權(quán)限，也擁有全部歷史交易信息的查詢權(quán)限；所有旅客以輕節(jié)點(diǎn)(電子錢(qián)包)的方式接入，可以與各公司進(jìn)行交易，也可以在本地查詢本賬戶的歷史訂單信息，但是不參與區(qū)塊鏈賬本的記賬；最后一類節(jié)點(diǎn)是區(qū)塊鏈服務(wù)節(jié)點(diǎn)，以輕節(jié)點(diǎn)的方式接入?yún)^(qū)塊鏈，為區(qū)塊鏈穩(wěn)定運(yùn)行提供各類運(yùn)維服務(wù)，并對(duì)區(qū)塊鏈上數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控和審計(jì)。

圖4 空鐵聯(lián)運(yùn)區(qū)塊鏈系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)圖Fig.4 Architecture of blockchain system design of air-rail inter-modal transport

區(qū)塊鏈系統(tǒng)主要由區(qū)塊鏈用戶、區(qū)塊鏈管理與運(yùn)維方以及區(qū)塊鏈服務(wù)支持提供方3部分構(gòu)成。區(qū)塊鏈用戶即主要接入?yún)^(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)的所有主體或自然人，區(qū)塊鏈管理與運(yùn)維方主要為區(qū)塊鏈用戶在使用區(qū)塊鏈服務(wù)時(shí)運(yùn)行穩(wěn)定，同時(shí)保證區(qū)塊鏈服務(wù)與已有業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間運(yùn)行良好。區(qū)塊鏈服務(wù)支持提供方主要保證區(qū)塊鏈服務(wù)功能正確，并管理安全風(fēng)險(xiǎn)等。區(qū)塊鏈管理與運(yùn)維方、區(qū)塊鏈服務(wù)提供方可由區(qū)塊鏈主要用戶中的一方或多方共同承擔(dān)。

2.3.2 業(yè)務(wù)流程

空鐵聯(lián)運(yùn)售票流程示意圖如圖5所示。當(dāng)旅客需要購(gòu)買(mǎi)空鐵聯(lián)程票時(shí)，旅客首先在系統(tǒng)中提交出行日期、始發(fā)城市、終到城市信息進(jìn)行查詢，系統(tǒng)根據(jù)旅客需求讀取各公司運(yùn)輸計(jì)劃信息，計(jì)算出有效的聯(lián)程出行方案，并對(duì)所有方案進(jìn)行羅列，供旅客進(jìn)行選擇。行程信息的排列與篩選主要參考指標(biāo)包括：服務(wù)提供方、行程總價(jià)、行程總時(shí)長(zhǎng)、換乘次數(shù)等。旅客根據(jù)自身出行需要選擇合適出行方案后，在APP上提交訂單并進(jìn)行支付后，涉及的交易主體對(duì)交易進(jìn)行驗(yàn)證與確認(rèn)，當(dāng)其中任意公司驗(yàn)證失敗后，交易取消、記錄日志并返回消息通知旅客選擇其他出行方案；當(dāng)所有公司確認(rèn)成功后，交易生效并生成哈希值對(duì)交易進(jìn)行廣播和驗(yàn)證。驗(yàn)證成功由記賬節(jié)點(diǎn)對(duì)交易進(jìn)行打包并上鏈。上鏈成功后航空節(jié)點(diǎn)、鐵路節(jié)點(diǎn)各自對(duì)交易進(jìn)行存證并預(yù)留席位。

基于區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建的空鐵客票交易系統(tǒng)較目前的“空鐵通”系統(tǒng)具有一定的優(yōu)勢(shì)。首先區(qū)塊鏈技術(shù)打通了雙方的交易平臺(tái)，使得一張聯(lián)程票雙方同時(shí)進(jìn)行交易成為可能，提高了雙方信息交互效率，可以使旅客的退改簽政策更加寬松。其次，基于區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行的交易記錄公開(kāi)可追溯，從根本上解決了雙方互信的問(wèn)題。并且由于交易信息在聯(lián)盟節(jié)點(diǎn)之間公開(kāi)，鐵路可以更早地觀測(cè)到實(shí)際需求信息，及時(shí)對(duì)聯(lián)運(yùn)票額進(jìn)行調(diào)整，對(duì)席位資源的利用更加高效?？砧F聯(lián)運(yùn)區(qū)塊鏈技術(shù)方案還具有以下優(yōu)勢(shì)。

（1）增強(qiáng)互信、促進(jìn)合作。通過(guò)建立技術(shù)架構(gòu)，借助區(qū)塊鏈公開(kāi)、透明、可追溯及難以篡改的特點(diǎn)，使得每筆交易有根據(jù)，能夠大大提升鐵路及航空公司系統(tǒng)的公信力和社會(huì)形象，區(qū)塊鏈的信任機(jī)制，也為各主體間開(kāi)展合作提供了良好的基礎(chǔ)，帶動(dòng)客運(yùn)產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展[9]。

圖5 空鐵聯(lián)運(yùn)售票流程示意圖Fig.5 Schematic diagram of ticketing process of air-rail inter-modal transport

（2）提升服務(wù)質(zhì)量。基于區(qū)塊鏈技術(shù)的空鐵聯(lián)運(yùn)合作模式能夠?yàn)槁每偷亩嘣枨筇峁┓N類更加豐富的產(chǎn)品。通過(guò)不斷完善客運(yùn)服務(wù)的質(zhì)量，滿足更多旅客出行需求，提供更周到的出行服務(wù)，可以全面提高旅客乘車體驗(yàn)、增強(qiáng)旅客粘度。

（3）提升產(chǎn)業(yè)鏈條整體信息化水平。通過(guò)交易賬本共享，可以有效增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)所有上鏈企業(yè)信息交流能力，破除信息壁壘，提升全鏈條信息化水平。

（4）提升客運(yùn)系統(tǒng)形象。客運(yùn)業(yè)務(wù)屬于壟斷行業(yè)，在傳統(tǒng)的集中式架構(gòu)下，由于信息不對(duì)稱，客運(yùn)系統(tǒng)公信力及企業(yè)形象極易受到旅客的質(zhì)疑，容易引發(fā)“信任危機(jī)”。而區(qū)塊鏈技術(shù)架構(gòu)通過(guò)透明公開(kāi)化交易記錄，以及可追溯、不可篡改的特點(diǎn)，可以從源頭杜絕暗箱操作，規(guī)避信任風(fēng)險(xiǎn)，完善客運(yùn)系統(tǒng)形象。

（5）為未來(lái)業(yè)務(wù)拓展提供可能性。區(qū)塊鏈技術(shù)是相對(duì)比較前沿的新技術(shù)，未來(lái)可能有更大的業(yè)務(wù)場(chǎng)景應(yīng)用空間，因此采用區(qū)塊鏈技術(shù)結(jié)構(gòu)為未來(lái)的業(yè)務(wù)拓展提供了可能。

3 結(jié)束語(yǔ)

區(qū)塊鏈在各行業(yè)的應(yīng)用落地加快，技術(shù)普及度不斷提升。業(yè)界對(duì)區(qū)塊鏈的價(jià)值和場(chǎng)景適用度隨著認(rèn)識(shí)的深入不斷提升。研究從聚焦在少量場(chǎng)景深化應(yīng)用研究，到積極地構(gòu)建區(qū)塊鏈生態(tài)，為行業(yè)的成功應(yīng)用發(fā)展奠定初步基礎(chǔ)?？砧F聯(lián)運(yùn)模式是未來(lái)旅客出行的重點(diǎn)發(fā)展方向之一，基于區(qū)塊鏈技術(shù)的空鐵聯(lián)運(yùn)方案可以有效保障各主體間信息協(xié)同性、交易高效性、數(shù)據(jù)安全性、業(yè)務(wù)靈活性以及穩(wěn)定擴(kuò)展性。因此，采用區(qū)塊鏈技術(shù)可以與空鐵聯(lián)運(yùn)業(yè)務(wù)良好契合，為鐵路系統(tǒng)和航空公司提供良好的信任基礎(chǔ)和信息交互保障。實(shí)現(xiàn)鐵路與航空協(xié)作的信任基礎(chǔ)，解決客運(yùn)業(yè)務(wù)在跨域發(fā)展時(shí)合作中痛點(diǎn)，促進(jìn)客行業(yè)務(wù)模式創(chuàng)新，具有示范意義。