【前沿】迎接大数据时代的挑战，开创多元交通数据新格局

　　交通学科生而量化，数据对我们来说并不陌生。从六、七十年前开始，交通研究就依靠系统化交通调查来获取大量的数据信息，通过构建数学模型进行交通需求分析和预测。近年来，交通调查作为交通定量分析的基础工作日趋受到重视，成为城市综合交通规划的规定内容，调查数据在城市其他规划、建设与政府决策中的基础性作用也日益凸显。2014年住建部发布《城市综合交通体系规划交通调查导则（建城[2014]141号）》要求各地要充分认识城市综合交通调查的重要性，结合当地实际和《导则》要求，建立城市综合交通调查和调查数据库更新维护的长效机制。

　　依靠大量人力投入的传统交通调查，面对不断扩大的城市规模、日益丰富的调查项目、逐步提高的数据要求和越来越短的采集周期等需求变化，显出诸多局限与力不从心。智能交通系统、“互联网+”和“大数据”正在推动交通调查技术的发展与变化。嵌入式地图移动信息采集、视频图像识别等技术应用，革新了“一个人、一张表、一支笔”的传统调查手段，使调查质量、数据精度得到跃升。手机通讯、公交IC卡、车辆GPS、道路车牌识别等信息系统提供了以往人工调查无法获取的海量数据，让我们能够对个体活动进行大样本的持续观测。

　　数据与信息带来福利的同时，也给现有的交通调查技术提出了挑战。如何从遍布城市的众多信息系统中提取有用的数据信息？如何处理数以亿计的海量数据？更为重要的是如何理解各类数据内涵与局限。应该认识到一些数据可以从特定方面客观准确的反应某些交通系统的状态，但即使是所有海量数据叠加起来，也尚不能反应整个交通系统的完整特征，需要将人工调查与信息化调查相融合，依靠多元数据的相互校核，实现对城市活动和交通规律的全面解析。

　　二、怎么做

　　中规院交通院是我国最早开展综合交通调查和量化需求分析的研究机构，有着近30年的技术基奠，并一直致力于交通调查技术的推广、规范与创新。

　　1.标准规范：交通院主持编制了住建部《城市综合交通体系规划交通调查导则》，《城市综合交通调查技术规范》也将于年内发布。

　　2.数据汇聚：交通院建立了城市交通调查数据库，收录2008年以来中规院开展的近50个城市的交通调查数据成果，并与中国电信、中国联通等通讯运营商建立起大数据研发战略合作关系，形成国家层面的数据汇聚与应用研究平台。

　　3.数据团队：交通院成立数据应用与创新中心专注城市交通数据的应用研究，已研发形成居民出行信息采集系统、视频车辆识别以及多元城市数据综合分析平台等自主技术成果。

　　4.调查团队：中规院交通调查团队由交通模型、交通规划、信息技术等方向的中高级专业技术人员组成，并配置PDA信息采集设备、视频识别设备、数据处理工具以及云计算平台等技术支撑，具备特大城市的综合交通调查与数据平台建设能力。

　　三、实践案例

　　2016年12月完成的无锡综合交通调查是大量应用信息化数据，有效地将传统调查与信息化调查相融合的一次成功实践。

　　1.多元数据支撑下的综合交通调查框架

　　无锡综合交通调查共设置居民出行、道路流量、公共交通、对外枢纽、货运交通、静态交通以及基础信息7大类，26个调查项目。其中，交通运行调查全部采用智能交通系统数据分析技术，项目团队对无锡各类信息系统数据资源进行了全面调研，对接26个相关部门建立各类数据的采集规范，采集18个交通信息系统近30亿条数据记录和20T视频文件。以信息系统数据为基础，人工调查设置聚焦于以居民出行调查为核心特征及意愿信息采集，共设8项人工观测与访问调查，投入调查人员5000人日，居民入户访问1.2万户，访问对外枢纽旅客及公交地铁乘客1.1万人。精心设计获取的传统调查数据与多种来源大数据相互补充、相互校核，为了解无锡市人员及车辆出行、剖析无锡市综合交通运行现状提供了多维度、多层级的丰富视角。

　　

　　2.信息采集与多元数据分析技术革新

　　（1）PDA信息采集在居民出行调查中的应用

　　采用调查员手持PDA设备入户采集方式的居民出行调查，实现出行地点的地图经纬度坐标编码，采集信息的现场逻辑性检查，调查数据的实时上传以及工作进度的追踪监控，可以有效提高数据质量与精度，强化对调查实施过程的控制与管理。

　　中规院居民出行调查信息采集系统

　　（2）手机数据的城市活动特征分析

　　运营商手机数据可以提供海量手机用户连续多日的城市活动轨迹信息。无锡调查采用的中国电信和中国联通2周手机信令数据，包含180万无锡用户、270万商旅用户（流动人口）在无锡境内的超过2亿次出行活动。基于手机数据的城市职住分析，可以获得比统计单元更细致、真实的城市职住分布及职住联系。手机数据的常住人口出行OD，可以作为居民出行调查数据的补充，以真实大样本数据校核抽样调查偏差，提高居民出行特征分析的时空精度。通过对流动人口（运营商用户标签非无锡常住用户）的活动轨迹追中，可以分析无锡流动人口规模、来源地、驻留特征及在无锡空间活动特征。对于特定地点人群活动的分析，可以获取交通枢纽、功能中心以及过境交通的来源去向、辐射范围以及需求特性。

　　基于移动通讯数据的出行特征分析示例

　　（3）公交IC卡、轨道AFC与车辆GPS数据的公交系统运行分析

　　公交系统分析以公交IC卡、轨道AFC和公交车辆GPS数据为基础，配合访问调查获取的乘客出行特征，全面还原公交系统的运行状态与需求特征。应用公交IC卡和轨道AFC数据的客流分析技术，可以还原公交IC卡和地铁乘客的完整公交出行链与出行OD，获取车站客流、断面客流、换乘客流等全面的公交客流特征。2010年应用公交IC卡与GPS数据分析技术构建的郑州公交模型，对现状公交客流的拟合度达到97%。

　　基于公交IC卡及车辆GPS数据的公交站间OD分析技术示例

　　应用GPS数据的空间分析技术，可以还原城市公交线网空间信息，获取线网密度、站点覆盖、线路重复系数以及直线性系数等公交线网指标，进行公交运营速度、线路发车间隔、站点车头时距等公交服务水平分析。

　　公交系统客流特征与运营服务水平分析示例

　　（4）公路、铁路售检票系统数据的对外枢纽客流特征分析

　　公路、铁路、航空售票系统数据记录了每位旅客的班次、时间和目的地信息。从近乎全样本的售票系统数据中可以分析获得城市对外联系方向、方式选择、以及各枢纽的分担特征。配合旅客访问调查获取的社会经济属性、出行意愿等信息，以及公交、出租车、手机数据分析获取的枢纽集散交通特征，可以全方位还原无锡枢纽交通运行与旅客出行的全貌。

　　对外枢纽客流特征分析示例

　　（5）交通检测数据的道路交通运行分析

　　道路交通运行分析以高速公路收费系统、国省道流量检测系统数据、公安卡口车牌识别系统数据、交警交叉口流量检测数据4项数据内容为基础。数据涵盖高速公路、对外公路、城市道路以及立交、匝道和重要交叉口，无锡城区范围超过1200个观测点分布。数据综合分析不仅可以获取公路对外交通联系、查核线交通流量、主要交叉口交通流量信息，通过车辆ID追踪技术还可以进一步分析城市出入口道路流向以及机动车分区OD等出行特征信息。

　　城市交通检测系统空间分布示意

　　（6）基于车辆GPS数据出租车、货运车辆运行分析

　　城市货运信息的采集与分析一直是综合交通调查的难点与软肋。对于货车GPS数据的分析处理，可以获取每辆货车每次出行的起终点、途径路径以及运行速度等特征，从中分析出货运联系方向、城市货运走廊以及停车场、货源地分布。

　　货车GPS数据分析应用示例

　　出租车GPS数据的应用，不仅可以分析获取单车日均载客、日均营运里程、里程利用率等全面的出租车运营特征，还可以用于道路行程车速等路网运行分析，而乘客出行OD的深入分析还可以反应交通需求以及城市空间特征。

　　四、发展愿景

　　中规院交通院正致力于构建集传统调查数据与信息化巨量数据的统一平台。未来，充分利用多元化的数据资源，发展信息化背景下的交通需求理论与方法，为城市总体规划和城市综合交通体系规划提供定量支撑，将成为城市交通研究的工作重点。