多式联运信息集成平台的构建

马妙明

(西安铁路职业技术学院，交通运输学院，陕西，西安 710014)

0 引言

多式联运在推进我国物流业降本增效、交通运输业供给侧结构改革、提升运输服务水平、促进现代物流业和供应链发展等方面发挥着重要作用[1]。对于多式联运业务而言，实现信息的集成共享和互联互通，可以提升多式联运的协同作业能力。多式联运数据传输流程复杂，在信息互联互通和业务协同方面存在较多困难。目前多式联运行业数据标准不统一，信息服务可靠性和准时性较低，全程物流效率低下。中国国家铁路集团有限公司下属的铁路局集团公司只建立了区域内或重点企业的“点对点”信息系统，其他运输方式也是各有信息系统，目前没有形成覆盖全国的多式联运信息集成网络，因此建设多式联运信息集成平台很有必要。

1 多式联运信息集成平台目标定位

1.1 平台定位

多式联运信息集成平台旨在提升不同运输方式之间的业务系统能力，打破铁路、港口、船公司和物流园区之间的信息壁垒，实现不同运输方式相关业务主体间的信息畅通，提高多式联运效率，降低全社会物流成本，进而提升经济社会综合效益。

1.2 多式联运信息集成平台目标

多式联运信息集成平台的建设目标:一是建立基于区块链的多式联运数据共享机制;二是推进“一单制”在多式联运中的应用。

(1)建立基于区块链的多式联运数据共享机制

区块链技术由于其“点对点”传输、信息传输过程加密、自动执行、可溯源、安全性好等特征，能够有效解决多式联运中信息共享、互联互通等问题。区块链技术和多式联运业务在数据共享、安全信任、合约机制等方面存在较强关联和契合。建立基于区块链的多式联运数据交换机制，应围绕数据标准体系，构建多式联运信息共享机制，架构底层联盟链技术，打通多式联运各参与方的自有系统，充分实现信息共享与互联互通,实现各种运输过程中信息流对称。

(2)推动“一单制”在多式联运中的应用

基于区块链的多式联运数据共享机制，整合多式联运参与方资源，提高多式联运协同能力，构建全程物流信息链条，推动“一单制”在多式联运的应用。

2 多式联运信息集成平台的构建思路

2.1 多式联运信息集成平台的服务内容

多式联运信息集成平台的服务对象包括所有多式联运参与者，即多式联运供方和需方。供方主要包括运输服务承运人、多式联运经营人、多式联运增值服务提供商、信息服务提供商。需方主要是货物托运人和收货人[2]。

表1 多式联运信息集成平台服务内容

2.2 多式联运信息集成平台的总体架构

多式联运信息集成平台的总体架构包括基础数据层、技术架构层和业务应用层。基础数据层主要是多式联运参与各方采集的信息数据，技术架构层依托区块链技术为不同运输方式子系统数据调用提供技术支持，业务应用层是多式联运信息集成平台与用户间的界面，为各类服务对象提供公用服务和其他服务相关功能操作界面。

应用区块链技术构建的多式联运信息平台总体架构如图1所示。

图1 多式联运信息集成平台的总体架构

2.2.1 基础数据层

多式联运信息平台需要有不同参与方的数据作为支撑，多式联运基础数据主要是多式联运参与方采集的信息数据。基础数据主要是指多式联运相关单证信息、货物信息、运输装备的位置编号信息和状态信息、多式联运承运人、增值服务商和信息服务商相关信息。基础信息数据主要以RFID、EDI等技术采集，多式联运参与主体在自有数据库中储存采集到的基本信息数据，己方使用或供多式联运平台有序调用。

2.2.2 技术架构层

多式联运信息集成平台的技术架构层包括不同运输方式共享子系统和多式联运信息共享区块链技术构架2个部分。运输子系统包括铁路运输子系统、公路运输子系统、航空运输子系统和水路运输子系统，根据多式联运业务场景需要，基于区块链技术实现数据调用和信息共享，共享的信息包括货物信息、运输设备信息、单证信息、服务信息等。区块链技术架构主要为不同数据库的数据调用提供技术支持，包括智能合约、共识机制、密码算法、隐私保护、权限管理和安全通信、区块链运维管理等核心技术，主要对区块链核心技术架构进行分析。

智能合约是由各类不同的算法以及脚本代码构成，可视为一段部署在区块链上的去中心化、信息共享、可自动运行合约条款的计算机程序或代码，将协议双方约定的内容进行编码写入区块中，约定内容形成后，系统将自动执行合约[3]。根据多式联运业务的业务场景，制定公铁联运、公水联运等相应的合约机制，定义数据模型和业务接口，区块链节点的数据读写都需要通过节点上的智能合约。

合约摆动会保留记录并重新部署合约，确保新的合约被区块链上的所有节点认同。

共识机制封装各种共识算法，设计代码实现区块构造者之间的彼此信任，保证数据一致。在密码算法和隐私保护方面，提供隐私保护机制和安全可靠的密码算法。在安全通信方面，为不同需求提供多种CA接入方案提高系统的兼容性。区块链平台的运行和维护管理，包括配置区块链、部署区块链、监控区块链运行状态以及设置预警等[4-5]。

2.2.3 业务应用层

业务应用层主要提供业务应用功能界面，根据多式联运业务场景，功能界面分为公用服务和其他服务。公用服务主要包括多式联运生成运单、运单流转、货物信息识别、货物追溯、单证存查等。业务应用层的界面功能可结合不同运输方式业务需求进行拓展和完善其他服务，如开展通关监管服务，为客户提供多式联运业务申报、报关报检、税费缴纳、货物放行等业务；开展物流金融保险服务，为多式联运参与方提供保险咨询、保险缴费、担保融资等业务；开展客户信息服务，为多式联运各相关主体建立完善的客户数据库，办理联运业务咨询、业务办理、货物状态实时跟踪等业务；开展协同作业服务，提供单据管理、联运方案、港口装卸、铁路/公路运输、场站操作等服务；开展商务服务，为客户提供商务信息交流和财务电子化结算等 “一站式”服务；开展综合信息服务，提供商务信息流转、在线支付、电子订舱、财务管理、税务管理等业务。

3 多式联运信息集成平台功能设计

3.1 多式联运方案推送功能

托运人在多式联运平台提出运输需求后，可以根据货物的始发地和终到地及运输要求等，搜索多式联运平台可提供运输产品，提供多种多式联运方案供用户选择。多式联运方案选择可以基于平台提供的选择指标，如运输时间最短、运输费用最少、服务质量最优等对多式联运产品进行优化组合。运输方案的选择也可以结合托运人的基本信息和货物类型，通过分析托运人联运偏好，筛选推送给出符合其要求的多式联运产品组合。

3.2 多式联运产品组合设计功能

多式联运信息平台提供运输产品组合设计功能，即以多式联运的视角下为运输企业、货代提供运输产品组合设计方案。如公铁驮背联运产品设计，即提供铁路驮背运输为核心的公铁联运产品的优化方案。结合公路驮背牵引车和铁路驮背运输车辆等运力资源信息，利用优化算法得到公铁驮背联运的优化方案，组合形成公铁驮背联运产品，或者以铁路货运动车组为核心的铁路货运动车组与终端配送联运优化方案，或集装箱多式联运产品设计方案等。不同的多式联运产品组合设计由平台内置的优化算法实现。

3.3 多式联运信息发布功能

货方、运输服务承运人、多式联运经营人(货代)、增值服务提供商、信息服务提供商发布多式联运信息，多式联运信息包括供应信息和需求信息。托运人发布运输需求，即货物的品名和数量，货物始发地及终到地、期望的运价等。运输企业或货代发布多式联运产品供应信息，如可提供的多式联运方式、可选择的联运线路、运价和运到期限等。增值服务提供商可以发布流通加工、包装、代理报关等增值服务类型和价格等，信息服务提供商发布信息服务内容和资费。

多式联运信息集成平台的功能还包括多式联运订单管理等其他功能，根据多式联运业务需求类型不断完善其功能设计。

4 基于多式联运信息集成平台的典型业务流程设计

多式联运包括不同的联运形式，下面以铁水联运为例介绍基于多式联运信息平台的典型业务流程。

4.1 业务需求分析

基于区块链的多式联运业务流程首先要实现信息实时共享，铁水联运过程需要完成铁路内部各部门之间的数据传递，铁路和港口之间的信息实时共享，以铁水联运为例，铁路货运系统、港口信息系统，需要通过多式联运运输节点实现信息共享。具体而言，发货人在95 306向铁路提出发货需求，铁路部门受理需求后，需要将运单信息、货物装车信息、铁路车辆信息等实时与港口系统共享，水路运输港口对应也需要共享舱单、船期、集疏运信息、港存信息、集装箱订箱等信息。

4.2 铁水联运业务流程

在铁水联运业务中，发货人在多式联运系统中填写发货信息，通过运输交易节点生成多式联运运单。生成运单后，区块链的隐私保护合约识别运单内容，后将运单分发到铁路节点的分布式账本中。托运人和收货人可在多式联运系统中全程查看货物运输状态[6]。

铁路货运系统通过铁路节点中接收到运单后，开始组织铁路货物运输，并通过货运系统将运单执行的新状态如货物的装车情况、货物运送等更新到铁路节点中。隐私保护合约根据运单状态将运单信息共享到联运港口节点，并向运输交易节点更新运单信息[7]。水路运输港口作业系统通过港口节点接收新运单，根据铁路货物预计到港时间安排港口作业计划，接收货物，在货物抵达港口后开始港口作业及水路运输，并将过程中的运单状态、货物状态等信息通过货运系统更新到港口节点中。此时隐私保护合约判断运单执行状态，并在运输交易节点中共享运单信息，全程可以掌握货物运输状态。

5 总结

针对多式联运行业数据标准不统一，信息服务可靠性和准时性较低，全程物流效率低下等问题，研究明确了多式联运信息集成平台的目标和服务内容，提出了平台的架构方案。多式联运信息集成平台基于区块链技术实现不同运输方式的信息共享和集成应用，提升不同运输方式的协同作业能力。随着信息技术的不断发展，多式联运信息集成平台将与云计算、大数据、物联网、人工智能等技术不断融合，促进多式联运智能化发展，实现多式联运各主体间的协同联动和数据共享，进一步推动我国多式联运的发展，进而降低社会整体物流成本。