周濤唐小勇重慶市交通規劃研究院2015年10月大數據背景下的交通規劃技術探討周濤唐小勇大數據背景下的交通規劃技術探討一、交通規劃數據獲取技術變革二、重慶交通綜合信息平臺大數據介紹三、交通規劃中大數據應用案例一、交通規劃數據獲取技術變革數據獲取新技術手段第一階段關注路、公交系統本身運行情況老手段：車流量調查、跟車調查、停車場調查、公交客流調查。新手段：流量檢測、GPS浮動車、停車場匝機數據、售票刷卡數據第二階段關注車輛本身，車輛出行規律及軌跡老手段：車輛OD調查新手段：卡口數據、RFID數據、車輛GPS數據、公路收費數據第三階段關注人的活動規律老手段：居民出行調查新手段：手機信令數據、移動互聯數據、民航（鐵路、公路）售票數據、公交軌道IC卡及售票數據。交通規劃數據分析發展階段：數據獲取新技術手段第一階段關注路、公交系統本身運行情況老手段數據獲取新技術手段相比傳統調查手段，新技術手段具有以下特點：新技術條件下，數據分析應用方向也在發生改變關注現象（車速、流量、客流）

更關注本質（車的需求、人的活動需求）單一視角分析

多視角關聯分析常規數據分析方法

大數據分析方法傳統手段人工調查單個時間片段低抽樣粗顆粒度結果數據量小新手段自動采集連續采集高抽樣或全樣本細顆粒度數據量大數據獲取新技術手段相比傳統調查手段，新技術手段具有以下特點：一、交通規劃數據獲取技術變革二、重慶交通綜合信息平臺大數據介紹三、交通規劃中大數據應用案例一、交通規劃數據獲取技術變革重慶交通大數據匯集自2011年初開始，重慶市規劃局牽頭，重慶市交通規劃研究院具體實施，開展重慶交通綜合信息平臺試點工程（一期）。經過近5年的持續努力，目前：基本建成了主城區范圍內“交通基礎設施規劃數據庫”、“交通基礎設施現狀數據庫”基本框架，實現了主城區各類交通設施數據“整合一張圖”。通過跨部門的協調，實現了道路流量檢測器數據、車輛GPS數據、手機信令數據、RFID電子牌數據、停車誘導數據、監控視頻等動態交通運行數據匯聚，基本建成了主城區“交通運行狀態數據庫”。開展了大量的研發工作，探索大數據在規劃中的應用，建設了多個數據處理分析系統，大力推進大數據分析在規劃中的應用。重慶交通大數據匯集自2011年初開始，重慶市規劃局牽頭，重慶重慶交通大數據匯集重慶交通綜合信息平臺無外場設備，從各部門（機構）二級平臺共享，重點在于多源數據的融合、分析、應用。重慶市交通綜合信息平臺市規劃局公安局/交管局公路車流量；高速公路收費數據；監控視頻；公路、鐵路、水運、民航客貨運量。道路開竣工、建設計劃規劃用地、建筑物、興趣點（POI）、地形圖、影像圖、電子地圖、交通基礎設施信息、交通調查、交通預測模型線圈、卡口、微波檢測器數據；視頻、交通事件（事故、交通組織）、機動車與駕駛人IC卡、軌道客流、公交GPS、公交線路站點、運營信息開投集團市交委建委機場市政委機場客流及運營信息；停車場信息、橋隧監控視頻運營商移動、聯通、電信手機信令信息共享數據二級平臺：RFID電子牌數據金卡公司重慶交通大數據匯集重慶交通綜合信息平臺無外場設備，從各部門（重慶交通大數據匯集交通綜合信息平臺將分析結果反饋給各二級平臺，同時為市政府提供更綜合、全面的決策分析支持。一級平臺：重慶交通綜合信息平臺公安局/交管局手機運營商規劃局市政委交委建委開投集團共享數據其它社會機構…市政府公眾融合分析后的數據/應用產品/服務重慶交通大數據匯集交通綜合信息平臺將分析結果反饋給各二級平臺重慶交通大數據匯集以人為對象移動與聯通手機信令數據移動互聯網數據（微信、微博、百度、高德）鐵路、民航、公路、水運售票數據公交IC卡數據軌道匝機數據以車為對象卡口（車牌識別）數據RFID電子牌數據車載GPS數據（出租車、公交車、兩客一危車輛）高速公路通行收費記錄停車場進出記錄以路、公共交通系統為對象車速數據流量數據（線圈、微波、視頻等各類流量檢測器）監控視頻交通事件公交軌道斷面客流、站點客流設施數據現狀及規劃用地數據建筑物數據興趣點（POI）數據交通設施數據重慶交通綜合信息平臺已經完成了靜態設施數據資源及10多類動態數據資源的匯聚，涵蓋了當前絕大部分交通數據類型，可為交通規劃、研究提供有力支撐。重慶交通大數據匯集以人為對象移動與聯通手機信令數據移動互聯網一、交通規劃數據獲取技術變革二、重慶交通綜合信息平臺大數據介紹三、交通規劃中大數據應用案例一、交通規劃數據獲取技術變革重慶交通規劃大數據應用交通綜合信息平臺是伴隨著信息化、物聯網、移動互聯網而發展的，為城市規劃、交通規劃提供了豐富的數據以及新的分析手段，改善傳統規劃方法，支撐定性研究向定量研究轉型。作用1：及時準確的把握現狀及變化趨勢，發現問題。作用2：有效地分析需求，論證必規劃要性。重慶交通規劃大數據應用交通綜合信息平臺是伴隨著信息化、物聯網（一）有效監測城市交通系統運行，支撐交通規劃管理◎交通系統運行水平持續監測、交通擁堵監測◎重大活動、重大政策、節假日、突發事件影響評估重慶交通規劃大數據應用案例（一）有效監測城市交通系統運行，支撐交通規劃管理重慶交通規劃道路交通運行監測——道路車速采集系統接入全主城約1.4萬臺出租車車載GPS數據，每5分鐘數據記錄約20~30萬條。重慶市交通規劃研究院自主研發部署主城區車載GPS車速采集系統，從2012年開始，已經穩定運行超過3年，路網算法不斷升級。道路交通運行監測——道路車速采集系統道路交通運行監測14針對主城區，研發部署“兩客一危”車輛（約1.3萬臺）GPS車速處理系統，并與出租車GPS車速進行融合，提高車速覆蓋率、準確性。開展了“自由流車速及擁堵感受”專項調查研究，針對每個路段制定擁堵標準。

GPS車速處理系統出租車GPS數據兩客一危GPS數據

GPS車速處理系統

車速融合系統公交車GPS數據——道路車速融合系統

待處理…空間覆蓋率快速路空間覆蓋率：88%主干路空間覆蓋率：89%次干路空間覆蓋率：79%干路網空間覆蓋率綜合評估85%道路交通運行監測14針對主城區，研發部署“兩客一危”車輛（約道路交通運行監測建立交通運行指數系統，動態評估路網運行狀態經過長期觀測與測試，形成了穩定的重慶市交通運行指數系統。交通運行指數是一個基于區域內各條道路實際車速與自由流車速比值關系的綜合性指標，可以綜合、客觀的反映城市（區域）路網的整體運行狀態。根據道路交通運行狀態劃分為五個級別，0-2為暢通、2-4為基本暢通、4-6為緩行、6-8為擁堵、8-10為嚴重擁堵。道路交通運行監測建立交通運行指數系統，動態評估路網運行狀態經道路交通運行監測建設道路交通運行監測系統，持續監測路網運行狀態與擁堵趨勢制定5大類共520個指標，涵蓋道路交通實時（每5分鐘）、每日、每周、每月、每年運行狀態指標，全方位監測，指標大類包括車速、指數、擁堵里程與比例、擁堵時長、擁堵天數（頻率）。指標統計對象頻率每5分鐘每日每周/月/年車速組合段/通道/區域各層級路網實時車速早/晚高峰時段、平峰時段、早晚高峰小時平均車速每日指標的均值、最大值、最小值指數區域全路網實時指數早/晚高峰時段、平峰時段、早晚高峰小時平均指數每日指標的均值、最大值、最小值擁堵里程、比例區域各層級路網實時擁堵里程、比例早/晚高峰時段、平峰時段、早晚高峰小時平均擁堵里程、比例每日指標的均值、最大值、最小值擁堵時長組合段/通道/區域全路網——早/晚高峰時段、平峰時段、早晚高峰小時擁堵時長每日指標的均值、最大值、最小值擁堵天數組合段/通道/區域全路網————早/晚高峰時段擁堵天數道路交通運行監測建設道路交通運行監測系統，持續監測路網運行狀歷年高峰運行車速監測。2012年高峰時段擁堵分布圖（車速24.9）2013年高峰時段擁堵分布圖（車速24.5）2011年高峰時段擁堵分布圖（車速29.3）應用-擁堵持續監測17道路交通運行分析應用1、定期分析，編制報告。通過平臺動態監測車速、流量、堵點變化趨勢，編制交通年報、年度運行報告、交通半年報、交通月報，為管理提供參考。歷年高峰運行車速監測。2012年高峰時段擁堵分布圖（車速2418應用-擁堵持續監測道路交通運行分析應用2、通過長期監測，識別常發性的擁堵節點、擁堵路段分布。18應用-擁堵持續監測道路交通運行分析應用2、通過長期監測，道路交通運行分析應用193、針對大型活動、重大設施建成通車、重大政策實施、重大突發事件，開展交通影響監測分析與評估，形成決策參考或者專報，及時發現問題，提出建議供領導參考。《關于完善主城穿中梁山隧道規劃建設的建議》、《機場路與內環分隔帶取消效果分析》、《奧特萊斯周年慶交通擁堵評估分析》、《龍湖時代天街開業交通影響》、《宜家開業交通影響分析》、《雙碑大橋通車影響分析》、《重慶秋季全國糖酒會期間交通評估》《內環貨車限行效果評估》、《軌道6號線延伸至茶園效果分析》、《火車北站及周邊春運期間交通運行分析》…道路交通運行分析應用193、針對大型活動、重大設施建成通車、道路交通運行分析應用2015年8月27日嘉華大橋匝道事故交通影響分析事故造成路網車速下降3~4km/h，交通指數上升0.7~0.8，緩行與擁堵里程比例由8%上升至22%，觀音橋地區和加州地區受影響最嚴重，擁堵時長達6個小時。道路交通運行分析應用2015年8月27日嘉華大橋匝道事故交通道路交通運行分析應用4、為其他部門提供服務。為其它部門提供數據，支持各部門業務應用，例如交管局的道路交通信息發布、合作編制警情研判；道路交通運行分析應用4、為其他部門提供服務。為其它部門提供數道路交通運行分析應用5、直接的社會公眾服務。以交通院門戶網站、重慶市公眾信息網、重慶天地圖等為載體，為公眾提供實時路況查詢服務。市政府公眾信息網信息發布重慶天地圖信息發布道路交通運行分析應用5、直接的社會公眾服務。以交通院門戶網站（二）需求定量分析及規劃決策支持

◎車輛流量流向追蹤分析用于規劃決策案例重慶交通規劃大數據應用案例（二）需求定量分析及規劃決策支持重慶交通規劃大數據應用案例重慶RFID車輛檢測系統重慶應用RFID技術建設了“重慶交通信息卡”系統，其中：機動車卡和駕駛員卡（采用13.56MHz電子標簽）目前已基本覆蓋全市所有在用車輛和駕駛員，規模約300萬張。電子牌采用無源超高頻（UHF）

RFID電子標簽，識別率達到99.95%，最大寫入速度約130km/h，最大讀取速度約200km/h，設備最大通訊距離達到20米以上。RFID系統主要組成部件為:無源電子標簽、天線、讀寫器、數據中心計算機。重慶RFID車輛檢測系統重慶應用RFID技術建設了“重慶交通主城RFID流量監測點分布目前主城投入運營的RFID路面采集點852個，覆蓋了主城主要干道及對外道口，未來將進一步擴大覆蓋規模，并應用到小區門禁與停車場收費。采集數據包括：車輛ID、通過檢測點時間、車型代碼、號牌種類、使用性質，車牌歸屬地。重慶RFID車輛檢測系統主城RFID流量監測點分布目前主城投入運營的RFID路面采集重慶RFID車輛檢測系統RFID系統可應用于交通管理、公共安全、旅游、環保等方面，例如：黃標車管理黑車監控識別犯罪逃逸車輛追蹤不停車收費或擁堵收費旅游景點車流、人流疏散管理……交通規劃方面應用包括：獲取斷面流量（分車型、分使用性質、分號牌種類）獲取關鍵通道車輛流量流向構成獲取車輛OD（例如內環快速路車輛OD、全主城車輛OD）采集旅行時間間接采集行程車速（任意兩個段間）通過長期觀測訓練，獲取機動車輛出行規律，特別是通勤出行小汽車出行規律重慶RFID車輛檢測系統RFID系統可應用于交通管理、公共安車輛流量流向追蹤分析應用快速路四橫線（鵝公巖大橋）拓寬標準研究利用通道上連續的幾個RFID斷面，追蹤車輛軌跡，分析各路段流量流向構成，發現整個通道從東到西貫通行駛的需求量非常少，不同段的流量差異較大、服務的對象均不相同。——結論：不同的段可以采用不同的建設標準進行拓寬改造。鵝公巖大橋車輛流量流向追蹤分析應用快速路四橫線（鵝公巖大橋）拓寬標準研車輛流量流向追蹤分析應用一、自西往東流量構成

目的地：往南坪4621（83%）；往內環及以東942（17%）來源：來自中梁山隧道271（5%）；來自內環176（3%）；來自九龍坡5116（92%）目的地：往九龍坡4621（92%）；往內環200（5%）；往白市驛121（3%）來源：來自南坪3820（87%）；來自內環及以東590（13%）8%17%83%92%8%13%87%92%鵝公巖大橋車流量來源鵝公巖大橋車流量目的地二、往西流量構成

車輛流量流向追蹤分析應用一、自西往東流量構成目的地：往南坪4南岸、渝中、江北三地車流聯系示意圖（晚高峰）通過分析可知，相鄰組團之間的聯系量最大，但江北-渝中-南岸通道的過境交通量也十分大，因此增加南岸與江北的直接通道，分離過境交通（占比30~40%）有足夠的需求量。車輛流量流向追蹤分析應用南岸、渝中、江北三地車流聯系示意圖（晚高峰）通過分析可知，相RFID數據應用需要注意的問題目前RFID只能識別重慶籍車輛，不能識別外省車輛。解決方法：1）外地車擴樣（主城外地車比例約7%）。2）在重要位置建設復合型檢測點（例如內環、對外道口），實現外省牌照車輛同步檢測。復合型檢測點同時布設RFID天線、視頻牌照識別系統、可旋轉攝像頭。RFID數據應用需要注意的問題目前RFID只能識別重慶籍車輛（三）有效監測城市發展及人口活動，支撐城鄉規劃

◎大范圍客流移動監測分析案例◎職住及通勤分析案例重慶交通規劃大數據應用案例（三）有效監測城市發展及人口活動，支撐城鄉規劃重慶交通規劃大重慶手機信令基本情況重慶交通綜合信息平臺于2011年底開始實時接入了重慶移動2G手機信令數據、2012年底開始接入重慶聯通公司的2G/3G手機信令數據。重慶移動監測范圍為主城及周邊的19個區縣，面積約2.7萬平方千米，基站約3萬個，位置區109個。重慶聯通監測范圍覆蓋主城及周邊38個區縣，面積8.24萬平方千米，基站2.5萬個，位置區94個。32重慶移動監測范圍重慶聯通監測范圍重慶手機信令基本情況重慶交通綜合信息平臺于2011年底開始實監測到的移動用戶數量約1100萬，每日數據記錄總數約3.4億條，數據文件大小約6GB，單個用戶平均有效記錄數30條。重慶手機信令基本情況監測到的移動用戶數量約1100萬，每日數據記錄總數約3.4億監測到的移動用戶數量約500萬，每日數據記錄總數約2.3億條，數據文件大小約2GB，單個用戶平均有效記錄數26條。重慶手機信令基本情況監測到的移動用戶數量約500萬，每日數據記錄總數約2.3億條采集的主要信令類型包括主叫、被叫、掛機、接收短信、發送短信、正常位置更新、周期性位置更新、BSC切換等。最大比例的信令類型為位置更新。重慶聯通信令構成重慶移動信令構成重慶手機信令基本情況信令事件類型聯通信令移動信令CM業務請求1.5%1.0%主叫10.8%5.6%被叫8.4%5.7%發送短信3.0%2.2%接收短信4.3%4.6%正常位置更新23.7%13.7%周期位置更新36.5%20.3%掛機10.0%10.9%BSC內切換0.1%31.6%BSC間切換1.7%4.3%合計100.0%100.0%采集的主要信令類型包括主叫、被叫、掛機、接收短信、發送短信、《2013重慶市城鄉總體規劃》優化完善：五大功能區戰略提出后，對重慶市城鄉總體規劃進行深化完善，需要了解主城及各區縣之間的關系，從而確定區域發展戰略、鐵路與公路規劃布局。對全市2G聯通手機的出行軌跡進行跟蹤，識別其出行的起點、終點，在各區縣的停留時間，統計各區縣之間跨區出行交換量，以此來衡量各區縣與主城，區縣之間的聯系強度。大范圍人流移動分析應用《2013重慶市城鄉總體規劃》優化完善：大范圍人流移動分析應與主城聯系度（與主城交換量及占比）。江津、璧山、合川、長壽四個區與主城交換量最大，且主城占其對外聯系量的比非常高。說明：該四區與主城聯系非常緊密，依托主城發展，逐漸喪失了區域中心地位，在本次深化完善中，取消了其原規劃區域中心城市的功能定位，改為融城發展戰略。大范圍人流移動分析應用與主城聯系度（與主城交換量及占比）。江津、璧山、合川、長壽四與主城聯系度（跨區通勤交通量）。對連續兩周的數據分析發現，江津、璧山、合川、長壽與主城之間存在穩定的通勤出行，且居住在主城往區縣上班的人數多于住在區縣往主城上班的人（往外通勤）。大范圍人流移動分析應用與主城聯系度（跨區通勤交通量）。對連續兩周的數據分析發現，江區位優勢度（區域中心節點判斷）：手機跨區交換量永川與大足、榮昌、江津、璧山、銅梁之間聯系緊密，形成了區域中心節點，永川、大足、榮昌也形成了明顯的三角網聯系區。萬州與開縣、云陽、梁平、忠縣間聯系相對較多，形成了渝東北的區域中心和放射聯系區域。涪陵與長壽、豐都、南川、武隆聯系密切，構成了重慶腰部的區域中心和放射狀聯系帶。黔江雖被定位成區域中心城市，但沒有表現出區域中心優勢。大范圍人流移動分析應用區位優勢度（區域中心節點判斷）：手機跨區交換量萬州與開縣、云大范圍人流移動分析應用以手機客流OD數據分布為基礎，結合各區縣規劃年常住人口及客流發生吸引率變化情況預測規劃客流，大都市區范圍內形成5條主要的客流走廊，基于此規劃大都市區的市郊鐵路網。大都市區市郊鐵路規劃圖鐵路客流OD預測（1）主城區-江津方向（2）主城區-永川、大足、榮昌方向（3）主城區-合川、銅梁、潼南方向（4）主城區-長壽、涪陵方向（5）主城區-綦江、南川方向大范圍人流移動分析應用以手機客流OD數據分布為基礎，結合各區主城職住及通勤分析應用基于用戶長期的手機軌跡，構建出行行為模型，訓練用戶時空穩定點，獲取居住地、工作地、通勤規律。手機蜂窩網絡出行鏈：家->單位->飯店->家用戶時空穩定點位置p1位置p2時空穩定點至用戶即在每日特定時段，出現在固定的空間位置。主城職住及通勤分析應用基于用戶長期的手機軌跡，構建出行行為模通過多月手機信令數據，分析手機用戶每日的出行軌跡，總結規律，識別其夜間穩定點做為居住地、其白天工作時段穩定點做為工作地，并剔除不通勤用戶的干擾，獲取主城的居住地與崗位分布。主城區白天崗位密度分布主城區夜間居住人口密度分布主城職住及通勤分析應用通過多月手機信令數據，分析手機用戶每日的出行軌跡，總結規律，分析結論：重慶歷來堅持多中心組團發展取得了較好的效果，相比國內其他大城市，職住平衡總體較好。主城區崗位往北部及東西部槽谷疏解，但人口仍然高度聚集于核心區。隨著崗位疏解，核心區及南部片區出現崗位不足。主城職住及通勤分析應用分析結論：主城職住及通勤分析應用分析結論：職住數量平衡并不意味真正的職住平衡。渝中組團、北部新區組團（人和、禮嘉組團）均出現明顯的職住錯位。主城職住及通勤分析應用

職住錯位職住平衡分析結論：主城職住及通勤分析應用職住錯位職住平衡主城職住及通勤分析應用分析結論：重慶主城通勤交通沒有明顯的射線向心特征，通勤主要流向是由內往外、由南往北、由中部槽谷往東西部槽谷，且絕大部分跨組團通勤發生在相鄰組團之間。重慶主城通勤客流OD分布東京、倫敦、紐約、北京、上海等都市：中心城區崗位集中、居住不足，外圍居住集中，通勤主流向由郊區（新城）往中心區，通勤以射線向心中長距離出行為主。主城職住及通勤分析應用分析結論：重慶主城通勤客流OD分布東京重點樞紐人流來源去向追蹤通過手機信令追蹤重要區域（進出城出入口、交通樞紐、重要公建、商圈）客流來源及目的地，為集散通道規劃、進出交通系統組織、設施服務范圍評估提供依據。重點樞紐人流來源去向追蹤通過手機信令追蹤重要區域（進出城出入手機信令數據應用方向2G手機信令數據應用應“揚長避短”，充分發揮手機信令“大數據”抽樣高、數據可動態持續獲取的優勢，避開其定位精度低、非連續跟蹤的缺點。規劃中重點應用方向包括：1、城市居住人口、崗位分布動態持續監測2、城市形態歷史演變持續監測3、交通出行規律動態持續監測4、特定區域的人流集散時空特征5、大范圍區域(跨省、跨市、跨區)聯系及人流交換監測手機信令數據應用方向2G手機信令數據應用應“揚長避短”，充分為彌補2G用戶傳統信令不足，重慶嘗試增加4G用戶信令采集及手機上網信令采集，加密用戶軌跡追蹤點，更準確地定位，彌補定位精度低、非連續跟蹤的缺陷。4G用戶志愿者軌跡手機信令數據應用方向4G網絡中大量使用微站定位，定位可以精確到建筑物甚至樓層、車庫，相比宏基站大幅提高定位精度。為彌補2G用戶傳統信令不足，重慶嘗試增加4G用戶信令采集及手移動互聯網使用頻率已經遠遠高于短信、電話等傳統業務，包含上網信令后用戶單日記錄可以達到上百條，甚至超過1000條，是傳統2G信令數據量的10~20倍（大量的手機APP后臺運行產生TCP/IP數據包，都會產生信令）。基于4G及上網信令后，用戶檢測率大幅提升，能夠小擴樣或者不擴樣，減少擴樣帶來誤差，同時可以開展更多原來不可能的應用，例如軌跡跟蹤、方式識別、出行時間、通道人流、小范圍區域人流集散等。單用戶單日手機信令條數活躍用戶記錄條數某用戶單日手機軌跡點手機信令數據應用方向homejob辦事移動互聯網使用頻率已