交通调查及其调查数据的重要性

交通调查是用客观的手段测定道路交通流及其相关现象，获得并分析调查数据，掌握交通流运行的特点、变化规律及存在的问题，为交通设施设置及管理措施（如交通控制方式、运营计划安排、道路运行质量评价等的制定）提供科学的决策依据。传统的交通调查主要依靠人工访问的方式，不仅需要大量的人力且劳动强度大、寒暑季室外工作辛苦，还需要对工作人员事先进行业务培训，在现场进行预演调查和巡回指导、检查。基于手机数据的交通调查，是新型的交通调查方式，运用的是手机信令数据，包括微信数据、微博数据，将来还有可能包含WiFi数据，数据量庞大。

（一）手机大数据

手机大数据有信令数据，依托运营商建立的信令监测平台，采集手机与基站之间信令数据的交换，通过后台关联、合成和解析，获取手机匿名ID、事件类别、时间戳、基站编号、位置区编号等信息，包括通话、非通话期间的事件数据等，但更多的还是手机话单数据，依托运营商建立的计费系统，记录匿名手机ID和计费有关的通话、短信事件信息、发生时间、基站编号、位置区编号等信息。

手机数据采样频率实际上是一种不均匀的采样，并不是每时每刻都在采集，需要有事件来触动才能获得采样，所以与通用无限分组业务（General Packet Radio Service,GPRS）比较起来，当前手机数据采样是一种低定位的精度，是一种不均匀的时间采样，但是随着4G网络的普及，可能在1~2年的时间内，研究者们应该可以从运营商获得更高精度的定位采样数据。每天所产生的数据可能是上亿条条以上的积累，数据是海量的，且具有连续性。这些海量数据对研究者们分析一个城市市民的某种特征奠定了很好的数据基础。

（二）手机大数据与其他交通调查技术对比

目前，通过手机数据与一些传统的交通起止点调查比较来看，各种技术都是在不同的时代特征下产生的，只是不同的技术有其各自的属性和特点，或者具有相应的一些数据。

通过梳理作者团队过去六七年和相关规划部门的合作内容，目前利用手机数据，尤其是记录大量出行者地理时空信息的交通数据，可以帮助研究机构获得各种交通信息。例如，交通数据因为本质上与人有关，故可以将交通数据与城市规划很好地结合起来，包括城市的人口空间分布，市民的出行特征、出行时长、出行距离，城市交通中人流早晚高峰等情况；还包括一些特定区域，坐轨道交通的乘客从哪里来、到哪里去，这些都可以利用手机数据获得。现在一些信息化企业也在与运营商合作，通过一些商业模式来推动运营商的数据向更多的研究机构开放。这些企业试图把这种数据进一步包装，保留原始的数据，并保证匿名数据的安全性。因此，研究机构需要找到一个比较好的节点，让后续的规划部门包括一些规划设计单位能够更好地利用这些数据。实际上，只有通过多方的力量来协同操作，才能进一步开放数据，关键是需要有一个好的商业模式来推动这种数据的开放。现在，更多的是采用一种合作共赢的商业模式来推动数据开放，但前提条件是不能侵犯个人隐私。利用这些数据，可以在城市的交通规划里做一些出行的调查、扁平区域的分析等。

（三）湛江市的应用实例

运用这样的数据，在一个城市的交通规划方面能帮助研究人员解决什么问题？

以广东湛江市为例，当时分析的数据中，湛江有用户460万人，位置记录有11.2亿条，基站2.33万个，在市区里有平均210米的覆盖半径。研究人员与规划设计单位合作，共同沟通手机数据应用需求，通过这些地理位置信息数据，做了一些有意义的尝试，包括湛江的一些常住人口和就业人口的监测，以及湛江市职住关系平台的建立。这些工作都是为了支撑湛江市各个区域之间职住比的平衡分析等综合交通规划项目，但对于做信息化的“外行”来说，数据背后的解读是有一定困难的，在做出数据后，需要请规划师解读数据背后的一些问题。如湛江市职住平衡的分析，包括不同区域之间，当前的常住人口、工作人口和不同区域的人口密度。这种分析可以对原有传统调查方式提供有益的参考。

利用运营商2.33万个基站来分析湛江市全市主体客流走向，如这些手机在基站之间是怎么运动的，但更多的是想获得整个城市里的人在空间的主体流向和通道。在交通规划方面，主要是为一些轨道交通、BRT线路的基础设施的布置提供数据分析，同时分析湛江市各个区域之间的活跃度，包括各个区之间出行的距离、平均出行次数、出行的比例。研究人员也开展了整个湛江市对外交通客流的走向分析，总结各种人的出行规律，利用运营商的数据，在一个月左右的时间内，就为相应的规划部门提供了基础数据的支撑。

再有一个案例：分析人民大道上出现的人都是从哪里来的。这些数据使用原有的一些调查手段是很难获得的。我们把人民大道分成四个区段，统计每个区段到底有多少人经过该通道，分析经过该通道通勤的客流所占百分比和经过该通道在周边客流的产生量。例如，在人民大道上所产生的客流量每天约96万人次，接近100万人次，而在这个道路沿线2千米内产生的客流量超过56万人次，占了这些通勤客流的50%以上。这些分析主要是为了支撑在人民大道这个通道上进行的一些公共交通专用道和BRT项目的测试，为规划部门提供数据支撑。

（四）城市轨道交通调查大数据应用前景分析

1.大数据技术特点

大数据是体量巨大、结构复杂的数据的集合，业界通常用“4V”（Volume,Velocity,Variety,Value)来概括它的技术特点，即体积大、速度快、种类多和实时性，如表5-1所示。大数据技术拥有超强的数据计算存储能力。

表5-1 大数据的特点

2.大数据在交通领域的研究现状

城市信息化和数字化建设的快速发展，为大数据技术运用于交通领域提供了数据基础，国内外众多学者都在积极探索大数据在交通领域的多种应用。目前，大数据技术在交通管理、智慧交通中的应用研究较多。有人在探索大数据应用于缓解城市交通拥堵的理论基础上，提出了一体化交通监测与需求管理系统理论框架；有人提出基于大数据架构的智能交通解决方案，能够将公安交警各种实战应用进行高度整合，建成集多种功能于一体的实战平台系统，实现道路交通管理的精细化；还有人将大数据应用于智慧街道设计的各个阶段，构建智慧街道设计的大数据生态圈。另外，基于现代技术（如手机移动定位、全球定位系统）的交通基础数据采集技术也有大量的应用研究成果：基于手机定位的交通起止点数据获取技术，结合GPS和全球移动通信系统（Global System for Mobile Communication,GSM）的居民行为时空数据采集技术，基于货运车辆GPS数据的交通调查技术等。

3.大数据在城市轨道交通调查中的应用

随着以物联网、车联网为代表的现代信息技术的快速发展，4G网络建设逐步加快，城市信息化和数字化建设日益完善，交通基础数据来源不断丰富，为实时掌握城市交通动态提供技术支撑，能够为获取城市轨道交通调查数据提供极大的便利。

（1）利用手机移动定位技术，获取居民日常出行轨迹

手机已经成为人们出行随身携带的必备设备之一，手机移动定位技术的成功应用使科研工作者可以轻松获取人的时空信息，由此得到居民出行调查所需的起止点数据，从而避免传统问卷调查方式的各种弊端（如调查工作量大、成本高、存在数据失真风险等），并且能够获得一段时间内连续的起止点数据。

（2）利用GPS定位技术，获取车辆运行轨迹

车辆出行调查以车载GPS为基础，获取车辆的时空变化数据，从而掌握车辆全天的运行轨迹，得到车辆出行的起止点数据。相比问卷调查方式，这种方式的效果更好，能够得到更广泛的车辆出行数据，避免了抽样问卷调查的数据不够精确等问题。

（3）利用车载GPS、公共交通刷卡信息和视频监控系统，获取公共交通相关数据

受设备技术条件、管理水平等因素的限制，当前城市公共交通系统大多采用固定发车时间间隔的办法。大数据背景下，依靠GPS的定位功能，结合刷卡信息和监控视频识别技术，可以获得公共交通运营的时空信息及相关的客运量数据，从而掌握公共交通客运需求的变化规律，满足公共交通运营实时调度的需要。

（4）利用道路检测设备，获取道路实时流量

通过在道路沿途定点安装感应线圈、红外监测、视频拍摄等设备，实时掌握道路交通流量状态，获取路段全天交通流量变化曲线。而传统的录像法（本质上是人工统计法）、机械计数法和人工统计法都存在劳动强度大，耗费大量人力和时间，抽样调查无法获取全体路段流量数据等缺点。

（5）利用视频监测技术，掌握交叉路口车流实时动态

通过对交叉路口监控视频数据的监测，获取各进口道、各车流方向的实时流量状态，满足为交叉路口的信号灯进行动态配时的数据需求，目前仍然以固定配时方案为主。为此，城市轨道交通以平面交叉的方式通过交叉路口时的信号灯配时问题也将得到有效解决。

在大数据背景下，城市交通相关数据还有诸多来源，如卫星图片、遥感影像、街道上的传感器、用户交流平台的留言信息、交通服务平台的访问信息等，这些数据对于城市轨道交通调查都具有潜在的利用价值，应当纳入城市交通大数据系统。利用云计算技术和地理信息系统技术可以实现对大规模基础数据的处理、分析和存储，实现在一定的轨道交通区域内的网络化信息管理功能，还可利用移动终端设备进行区域内车辆、客流信息的分类查询和管理等相关功能。

（五）交通大数据系统的技术经济优势分析

根据大数据的技术特点，结合其在轨道交通调查上的应用，交通大数据系统应当具有数据翔实、便捷性强、数据准确性高等技术优势和成本低、效益好等经济优势。

1.数据翔实

大数据技术拥有强大的存储计算能力，能够长期存储海量的交通数据，使轨道交通调查可以突破小样本范畴和时间断面等限制，从连续的数据中提取出有价值的信息。在交通大数据系统中，各类数据将融合在一起，形成规模优势，有助于探索关联数据的应用价值。

2.数据提取便捷

大数据的特征之一是能够根据用户需求实时提取相应数据。因此，利用交通大数据系统进行城市轨道交通调查具有方便、快捷的优势，并且借助大数据技术高效的计算速度，可以快速获取有用信息而非原始数据，极大地提高了调查效率。

3.数据准确性高

从交通大数据系统的原始数据资料来源可以看出，其数据的真实性、可靠性高，再加上大数据的量大、多样化、结构复杂，以及在时间上的连续性，决定了交通大数据系统能够更加准确地反映出城市交通过去和现在的状况，通过它预测的未来交通状况也将更加准确。

4.成本低

从交通大数据系统直接提取数据，避免了传统轨道交通调查中数据采集过程需要投入的大量工作，节约人力、物力和时间成本。交通大数据系统将所有与交通相关的数据纳入系统中统一管理，为全市各类用户提供数据信息服务，从而降低社会整体劳动成本。

5.效益好

交通大数据系统在为各类用户提供专业化、个性化的信息服务的同时，也为用户带来极大便利，不仅节约成本，还可以产生巨大的经济效益。城市智慧交通的相关应用研究表明，交通大数据系统本身的商业价值已经给服务商带来明显的产业效益。