陶向麗，王蘇娟

（鄭州市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，鄭州 450052）

基于手機(jī)數(shù)據(jù)的城市交通規(guī)劃決策支持系統(tǒng)研究

陶向麗，王蘇娟

（鄭州市規(guī)劃勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院，鄭州 450052）

近年來(lái)，城市交通壓力日趨嚴(yán)重，我國(guó)政府采用許多措施來(lái)推進(jìn)交通系統(tǒng)及其建設(shè)的可持續(xù)健康的發(fā)展。怎樣運(yùn)用各種信息資源來(lái)分析城市交通決策，使其更加精細(xì)化與科學(xué)化，已成為交通規(guī)劃工作人員所關(guān)注的重點(diǎn)。交通擁堵已經(jīng)成為全球性的話題，傳統(tǒng)的交通技術(shù)已經(jīng)無(wú)法應(yīng)對(duì)現(xiàn)在日益增長(zhǎng)的交通壓力，一定要運(yùn)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。本文基于手機(jī)數(shù)據(jù)信息對(duì)城市交通規(guī)劃決策支持系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的研究分析。

手機(jī)數(shù)據(jù)；交通規(guī)劃；信息資源

目前，在全球，移動(dòng)通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用，這種技術(shù)擁有的用戶最多，影響面積最大，并且出行時(shí)攜帶最為方便。使用手機(jī)數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行交通小區(qū)的映射，能夠通過(guò)研究分析手機(jī)來(lái)得出該城市的交通系統(tǒng)，這也可以作為一個(gè)城市中交通規(guī)劃的重要依據(jù)，對(duì)移動(dòng)通信的計(jì)算也是將來(lái)計(jì)算機(jī)領(lǐng)域發(fā)展的主要方向。在城市化進(jìn)程不斷加快的情況下，這項(xiàng)技術(shù)也是城市交通規(guī)劃決策的參考依據(jù)之一，可以有效地解決現(xiàn)如今日益增長(zhǎng)的交通壓力，保障人們安全出行，獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

1　交通規(guī)劃和手機(jī)采集

1.1交通規(guī)劃

城市交通規(guī)劃的主要內(nèi)容是城市交通設(shè)施的選址與配制安裝。以往人們所講的交通規(guī)劃主要包括：城市交通線路的規(guī)劃、城市交通設(shè)施選址和設(shè)計(jì)等。城市交通規(guī)劃通常來(lái)說(shuō)就是確定好城市交通規(guī)劃的目標(biāo)，明確主要問(wèn)題，提出多種方案，選擇最優(yōu)方案，最后實(shí)施規(guī)劃。其他的考慮因素包括人的行為因素、組織步驟、以及政治博弈?，F(xiàn)代交通工程已是一門跨領(lǐng)域、涵蓋多個(gè)學(xué)科的應(yīng)用型學(xué)科。

1.2手機(jī)的采集

1.2.1手機(jī)采集數(shù)據(jù)信息的特征和質(zhì)量

數(shù)據(jù)信息的完整性與準(zhǔn)確性決定了原始數(shù)據(jù)信息質(zhì)量的指標(biāo)。此外，還要結(jié)合城市交通分析模型需要，來(lái)確定城市交通模型的分析指標(biāo)是否適合，并且根據(jù)原始數(shù)據(jù)得出現(xiàn)在的數(shù)據(jù)，來(lái)分析出能不能符合原始數(shù)據(jù)信息質(zhì)量的分析標(biāo)準(zhǔn)，是不是適合城市交通模型。

1.2.2手機(jī)數(shù)據(jù)信息時(shí)空分布趨勢(shì)的分析

使用手機(jī)出行的人們，可以用手機(jī)數(shù)據(jù)信息來(lái)分析時(shí)空分布的趨勢(shì)。第一，對(duì)單個(gè)手機(jī)用戶的出行軌跡進(jìn)行分析，可以得到這些單個(gè)手機(jī)用戶在不一樣的時(shí)間段內(nèi)所處的位置；第二，通過(guò)分析在一定的時(shí)間段內(nèi)，每個(gè)區(qū)域手機(jī)用戶出行的數(shù)量，進(jìn)而分析出手機(jī)用戶的時(shí)空分布趨勢(shì)。

1.2.3交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息

使用手機(jī)移動(dòng)通信采集的方法，來(lái)展示交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息，也就是說(shuō)把一部分抽象的數(shù)據(jù)用圖或者表的形式，利用可視化的界面展示給用戶。要先準(zhǔn)備好所要展示的數(shù)據(jù)信息，分析用戶的實(shí)際需求，再對(duì)所展示的界面進(jìn)行設(shè)計(jì)分析，進(jìn)而制作出來(lái)所要展示的內(nèi)容。

2　手機(jī)數(shù)據(jù)分析下的城市交通特征

2.1手機(jī)數(shù)據(jù)信息的區(qū)域利用特性

目前，我國(guó)移動(dòng)手機(jī)已經(jīng)普及，移動(dòng)通信手機(jī)話務(wù)量與所覆蓋的城市區(qū)域居民活動(dòng)量的關(guān)系是非常緊密的，究竟居民手機(jī)話務(wù)量與地方活動(dòng)人口的數(shù)量有多少直接關(guān)系？筆者經(jīng)過(guò)試驗(yàn)證明，居民手機(jī)話務(wù)量和其活動(dòng)區(qū)域居民活動(dòng)量的關(guān)系是正相關(guān)的?？梢詫?duì)移動(dòng)手機(jī)話務(wù)量的分布進(jìn)行分析，進(jìn)而得出這個(gè)區(qū)域居民活動(dòng)量的分布特征，通過(guò)分析得出城市中每個(gè)區(qū)域的交通情況。城市里面每個(gè)區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)手機(jī)話務(wù)量與活動(dòng)的人口數(shù)量是成正比例關(guān)系的，通過(guò)對(duì)該地區(qū)的話務(wù)量進(jìn)行定量就可以知道在該地區(qū)活動(dòng)人口時(shí)間的分布情況，這樣可以為交通網(wǎng)絡(luò)的建模提供很好的依據(jù)。

如果想要定性區(qū)交通土地的單元，首先要做的是對(duì)城市中每個(gè)區(qū)域不同的交通特征進(jìn)行分析。交通特征就是在一個(gè)城市中，對(duì)所有的地方進(jìn)行分析，得出這個(gè)城市中有幾種類型的交通特征。一般情況下，可以根據(jù)該區(qū)域話務(wù)量的多少與時(shí)間來(lái)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，按照手機(jī)話務(wù)量的分布圖來(lái)得到很多種不一樣的交通類型。依據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論，手機(jī)話務(wù)量和居民活動(dòng)總量是呈正比例的關(guān)系，那么也可以根據(jù)人們活動(dòng)的總量、時(shí)間分布的特性來(lái)劃分為幾種交通類型，進(jìn)而得出這個(gè)區(qū)域交通的特點(diǎn)。例如：可以把一個(gè)城市劃分為兩種主要類型，即居民區(qū)域與工作區(qū)域。這兩個(gè)區(qū)域人們的活動(dòng)總量有著明顯的特征，又有著明顯的互補(bǔ)性，在一天內(nèi)，很多的時(shí)間段內(nèi)如果居民區(qū)域的活動(dòng)量小的話，那么工作區(qū)域的活動(dòng)量就會(huì)增加，反過(guò)來(lái)也是這樣的。用常識(shí)就可以解釋這種現(xiàn)象，工作區(qū)域在工作的時(shí)間段內(nèi)人們的活動(dòng)量一定是最大的，該區(qū)域在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)一定會(huì)有一個(gè)高峰的。然而，非工作時(shí)間段人們的活動(dòng)量一定是低峰。居民區(qū)域是恰恰相反的，在工作的時(shí)間段內(nèi)該地區(qū)人們的活動(dòng)總量是低峰，在休息的時(shí)間段人們會(huì)來(lái)休息，其活動(dòng)總量一定是高峰。有些地區(qū)的手機(jī)功能非常復(fù)雜，其基站密度也不大，其活動(dòng)狀態(tài)特征也會(huì)與以往不一樣，這個(gè)活動(dòng)狀態(tài)劃為另一種類型，也叫做過(guò)渡區(qū)域。如果一個(gè)城市的功能分布的很明確，手機(jī)移動(dòng)基站較多，并且覆蓋面也比較廣的話，那么這種過(guò)渡區(qū)域就會(huì)很少。在得到移動(dòng)手機(jī)基站覆蓋區(qū)域的交通單元類型之后，就把交通類型相同的區(qū)域，根據(jù)空間連接的關(guān)系連接成一片，這時(shí)候就區(qū)分出城市交通土地的單元，如圖1所示。

圖1　LAC位置數(shù)據(jù)分布示意圖

2.2手機(jī)數(shù)據(jù)交通小區(qū)的映射

城市中手機(jī)數(shù)據(jù)交通小區(qū)的映射，需要有這些空間區(qū)域里面所有時(shí)間段內(nèi)，手機(jī)移動(dòng)基站的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)信息與位置數(shù)據(jù)信息，基站的位置與基站的類型。按照上面劃分過(guò)的交通土地單元，來(lái)劃分這個(gè)城市中的交通小區(qū)是比較容易的。因此，筆者用相關(guān)性得出了一種更加準(zhǔn)確的交通小區(qū)的映射方法，也就是手機(jī)移動(dòng)信息對(duì)于城市交通小區(qū)的映射。主要在使用傳統(tǒng)方法來(lái)進(jìn)行城市交通小區(qū)劃分的基礎(chǔ)上，與移動(dòng)基站覆蓋范圍相結(jié)合，并且進(jìn)行修邊來(lái)得出非常準(zhǔn)確的城市交通小區(qū)以及OD矩陣。一般來(lái)說(shuō)移動(dòng)通信公司所提供的城市移動(dòng)基站分布圖的樣子是蜂窩狀，使用以前的辦法來(lái)劃分城市交通小區(qū)的話，得出的樣子一般為不規(guī)則的幾何圖形。用這兩種方法所得出的形狀差別比較大，那么從移動(dòng)基站分布圖再到城市交通小區(qū)映射就比較困難，對(duì)于取得OD矩陣來(lái)說(shuō)也非常麻煩。所以，技術(shù)人員就提出了修邊這種建設(shè)性的方法，也就是把移動(dòng)基站所覆蓋的范圍映射到城市交通小區(qū)上，并且進(jìn)行融合。一般情況下，一個(gè)城市的移動(dòng)基站一般覆蓋城市中每個(gè)區(qū)域，并且其覆蓋范圍往往會(huì)呈現(xiàn)六邊形這樣的幾何形狀。把移動(dòng)基站的分布圖與用以前的辦法劃分的城市交通小區(qū)疊加起來(lái)，這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)這兩者之間有著相關(guān)性。

3　結(jié) 語(yǔ)

一個(gè)城市的交通規(guī)劃，一定要根據(jù)這個(gè)城市的交通實(shí)際情況，運(yùn)用科學(xué)合理先進(jìn)的技術(shù)與方法來(lái)對(duì)該城市的交通需求進(jìn)行預(yù)測(cè)。交通規(guī)劃的目的是決策，一個(gè)完整的規(guī)劃在決策中是不可或缺的。城市的交通規(guī)劃在城市交通系統(tǒng)的建設(shè)與科學(xué)管理中是非常重要的，同時(shí)也是該城市總體規(guī)劃中一項(xiàng)重要的內(nèi)容。移動(dòng)手機(jī)數(shù)據(jù)為城市的交通規(guī)劃決策提供了依據(jù)，該技術(shù)的研究在城市規(guī)劃中非常重要，其不單單引進(jìn)了移動(dòng)數(shù)據(jù)信息，還使城市交通規(guī)劃緊跟時(shí)代的步伐發(fā)展，在大量的、實(shí)時(shí)的、動(dòng)態(tài)的交通數(shù)據(jù)信息的環(huán)境之下，交通規(guī)劃可望進(jìn)一步創(chuàng)新，為緩解我國(guó)日益增長(zhǎng)的交通壓力作出相應(yīng)的貢獻(xiàn)。

10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.14.105

U491.12

A

1673-0194（2016）14-0150-02

2016-06-08