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        基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)的武漢市居民出行疫后恢復(fù)分析

        2021-11-10 06:00:42譚波秦思嫻羅名海李盼盼
        城市勘測 2021年5期
        關(guān)鍵詞:疫情

        譚波,秦思嫻,羅名海,李盼盼

        (武漢市測繪研究院,湖北 武漢 430022)

        1 引 言

        2020年,一場突如其來的新冠肺炎疫情給全國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了劇烈沖擊。為了實(shí)現(xiàn)有序復(fù)工復(fù)產(chǎn),國家出臺了一系列疫后重振政策,因此定量評估城市經(jīng)濟(jì)社會等要素的復(fù)蘇過程和恢復(fù)韌性,對于“后疫情時代”城市高質(zhì)量發(fā)展和精細(xì)化管理具有一定的決策輔助價值。

        在此次新冠疫情抗擊中,時空大數(shù)據(jù)應(yīng)用到流行病學(xué)和公共健康管理領(lǐng)域,為抗擊疫情發(fā)揮了重大作用。2020年3月2日,習(xí)近平總書記在北京考察新冠肺炎防控科研攻關(guān)工作時指出:要充分利用人工智能、大數(shù)據(jù)等新技術(shù)開展流行病學(xué)和溯源調(diào)查,搞清楚病源從哪里來、向哪里去[1]?;谟脩羰跈?quán)的定位數(shù)據(jù),微信、360等互聯(lián)網(wǎng)平臺上線“確診患者交通工具同乘查詢系統(tǒng)”[2]、“疫情數(shù)據(jù)實(shí)時更新系統(tǒng)”[3]等功能,百度、騰訊等互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)制作了人口遷徙地圖[4,5],反映各城市的人口流動情況,為疫情防控提供了實(shí)時、在線數(shù)據(jù)和服務(wù)支撐。李德仁認(rèn)為,時空大數(shù)據(jù)是面向包括疫情防控在內(nèi)很多大數(shù)據(jù)應(yīng)用場景和服務(wù)的基礎(chǔ),在疫情監(jiān)測和疫情信息服務(wù)發(fā)揮著重要作用[6]。周成虎提出利用手機(jī)信令和社交媒體LBS數(shù)據(jù)等,對新冠病例和高風(fēng)險地區(qū)停留人員進(jìn)行時空軌跡溯源,實(shí)現(xiàn)潛在感染區(qū)和感染人群的精準(zhǔn)識別和空間管制[7]。隨著疫情防控形勢趨好,各地有序推動復(fù)工復(fù)產(chǎn),地理時空發(fā)數(shù)據(jù)在評價疫后恢復(fù)方面也發(fā)揮了積極的作用。童昀等利用百度遷徙數(shù)據(jù)構(gòu)建了恢復(fù)指數(shù)和恢復(fù)缺口指標(biāo),分析疫情對城市人口遷徙的短期影響,評價了不同區(qū)域的恢復(fù)程度[8]。張波等利用商業(yè)地產(chǎn)租賃數(shù)據(jù)構(gòu)建了經(jīng)濟(jì)恢復(fù)監(jiān)測框架,分析了北京市、不同區(qū)、不同商圈之間的經(jīng)濟(jì)恢復(fù)情況[9]。王正位等利用全國600多個城市的稅務(wù)、發(fā)票、支付、工商等企業(yè)經(jīng)營大數(shù)據(jù)反映疫情前后企業(yè)經(jīng)營狀況,構(gòu)建中小微企業(yè)經(jīng)濟(jì)恢復(fù)指數(shù),分析了不同省份、不同行業(yè)的經(jīng)濟(jì)恢復(fù)情況,并測算了疫情對經(jīng)濟(jì)的影響[10]。

        綜上所述,在疫后恢復(fù)方面,時空大數(shù)據(jù)的研究和應(yīng)用主要集中在回溯疫情對城市短期影響、經(jīng)濟(jì)恢復(fù)和人口流動恢復(fù)方面,側(cè)重宏觀尺度人口流動和城市內(nèi)部微觀尺度城市活力評價,缺乏對城市內(nèi)部職住通勤、休閑游憩等居民出行行為的恢復(fù)監(jiān)測分析。

        本文以聯(lián)通手機(jī)信令數(shù)據(jù)為主,融合百度交通擁堵數(shù)據(jù),從全目的出行、游憩出行和職住通勤三個方面,監(jiān)測了武漢市從“封城”到“解封”不同類型居民出行的恢復(fù)進(jìn)程,定量評估了城市內(nèi)部交通出行的恢復(fù)韌性。

        2 數(shù)據(jù)來源與處理

        2.1 數(shù)據(jù)來源

        本文基于聯(lián)通用戶發(fā)出位置服務(wù)請求的時間、地點(diǎn),識別用戶的居住和就業(yè)地,分別獲取全目的出行OD、職住通勤OD和游憩OD,聚合成 250 m格網(wǎng),時點(diǎn)為2019年6月和2020年1月~10月典型特征日,用于分析城市內(nèi)部居民出行行為的變化特征。百度位置服務(wù)數(shù)據(jù)主要利用交通擁堵信息,以路段為單元,數(shù)據(jù)時點(diǎn)為2019年11月和2020年3月、6月、8月,包括擁堵里程和擁堵指數(shù),反映不同時段武漢市道路交通運(yùn)行狀況。

        2.2 數(shù)據(jù)處理

        基于原始聯(lián)通手機(jī)信令數(shù)據(jù),獲取得到不同類型的OD數(shù)據(jù)包括以下幾個流程:

        (1)居住地判斷

        以21:00到次日8:00為居住地觀測時段,累加用戶每日在該時段內(nèi)出現(xiàn)時間并排名,將排名較高區(qū)域作為用戶的備選居住地。如果用戶一個月內(nèi)工作日在該區(qū)域出現(xiàn)天數(shù)超過10天,則認(rèn)為該區(qū)域是用戶的居住地。

        (2)工作地判斷

        以9:00~17:00為就業(yè)地觀測時段,累加用戶每日在該時段內(nèi)出現(xiàn)時間并排名,將排名較高區(qū)域作為用戶的備選就業(yè)地。如果用戶年齡段在16歲~64歲,且一個月內(nèi)工作日在該區(qū)域出現(xiàn)天數(shù)超過10天,則認(rèn)為該區(qū)域是用戶的就業(yè)地。

        (3)職住通勤OD獲取

        在居住地和工作地判斷的基礎(chǔ)上,以居住地作為通勤出行的起點(diǎn),以工作地作為通勤出行終點(diǎn),連接起點(diǎn)和終點(diǎn)獲得通勤OD。

        (4)全目的OD獲取

        指出發(fā)地和目的地均在武漢市內(nèi)的全量出行,為了剔除異常出行,進(jìn)行了如下的清洗工作:①出發(fā)地和目的地在不同網(wǎng)格;②出行時間在6小時以內(nèi);③出行速度控制在 5 km/h~120 km/h。

        (5)游憩OD獲取

        本地游客游憩地指武漢市居住人口,在非職非住的地方,一次駐留超過1小時的網(wǎng)格為有效游憩地;外地游客游憩地指居住地非武漢市,在武漢市內(nèi),一次駐留超過1小時的網(wǎng)格為有效游憩地。

        3 武漢市居民出行疫后恢復(fù)

        選取若干典型特征日,基于不同出行類型的OD數(shù)據(jù),從全目的出行、游憩出行和職住通勤擁堵變化三個方面,定量監(jiān)測武漢市居民出行的疫后恢復(fù)情況。3.1全目的出行恢復(fù)

        根據(jù)聯(lián)通手機(jī)信令數(shù)據(jù),武漢市2019年6月日均出行人流量約為330萬人次(未擴(kuò)樣),以此為平常時段參考基準(zhǔn),對比分析全市居民全目的出行流量的總體恢復(fù)情況,如圖1所示。

        圖1 全市日均出行人流量變化曲線

        2020年1月23日武漢封城當(dāng)日,全市出行人流量驟降至2019年平常時段的44%。2月10日封閉小區(qū)后,全市出行人流量降至10%,主要以短距離生活出行為主。

        對外進(jìn)出通道開放后,全市出行人流量急速上升。3月28日抵漢通道開放當(dāng)日,恢復(fù)至2019年平常時段的20%。4月8日離漢通道打開當(dāng)日,恢復(fù)至43%。

        解封后,全市出行人流量呈波動上升?!拔逡弧毙¢L假首日,隨著堂食的逐步開放,恢復(fù)至2019年平常時段的50%。6月12日,恢復(fù)至77%,之后北京新發(fā)地疫情的爆發(fā)對全市出行人流量略有影響。

        9月14日,隨著百萬大學(xué)生集中返校和140萬中小學(xué)生開學(xué),全市人口流動量已恢復(fù)至2019年平常時段的90%。

        國慶節(jié)首日,全市出行人流量已恢復(fù)至2019年平常時段水平,且達(dá)到2019年同期水平的110%,主要是由于“惠游武漢”等政策實(shí)施,以及江漢路步行街開放、兩江四岸燈光秀上演等熱門景點(diǎn)活動對于人流的吸引。

        3.2 游憩出行恢復(fù)

        根據(jù)聯(lián)通手機(jī)信令數(shù)據(jù),以2019年和2020年勞動節(jié)與國慶節(jié)為例,對比分析本地和外來游憩人口的出行流量恢復(fù)情況。

        (1)游憩出行規(guī)?;謴?fù)

        2019年勞動節(jié)與國慶節(jié)當(dāng)日,武漢市游憩出行量均出現(xiàn)峰值,游憩出行量均超過300萬人次。2020年勞動節(jié)當(dāng)日,由于疫情影響,全市總游憩出行量達(dá)150.62萬人次,僅為2019年同期的40.07%,隨著堂食開放,疫情防控逐漸常態(tài)化,游憩出行量逐漸恢復(fù),在國慶節(jié)首日全市游憩出行量達(dá)262.89萬人次,達(dá)到2019年同期的78.68%。

        根據(jù)游憩人口出發(fā)地區(qū)分本地和外來訪客,分別對比勞動節(jié)與國慶節(jié)當(dāng)天本地與外來游憩人口的出行特征,如圖2所示。從本地人游憩出行來看,2020年勞動節(jié),出行總規(guī)模僅136.39萬人次,同比下降55.89%;國慶節(jié)首日,本地游憩出行共計285.67萬人次,已基本恢復(fù)至同期水平。但外來訪客游憩恢復(fù)并不理想,2020年勞動節(jié)外來游憩出行量僅14.23萬人次,同比下降近八成(78.68%),國慶節(jié)外來游憩出行量雖恢復(fù)至27.56萬人次,也僅為2019年同期水平的48.04%。

        2020年8月8日,實(shí)行“惠游湖北”政策后,8月15日~9月12日本地游憩出行增加了41.90萬人次,隨著國慶節(jié)大長假的到來,外來游憩出行量有顯著的提升。

        圖2 全市游憩人口流量統(tǒng)計圖(單位:萬人)

        (2)外來游憩出行來源恢復(fù)情況

        從外來游憩人口省內(nèi)外差異來看,2019年,武漢市外來游憩人口以湖北省內(nèi)為主,占比50%左右,河南、廣東與湖南省為外省游憩人口主要來源地。2019年勞動節(jié)和國慶節(jié)兩個特征日,外來游憩人口中省外/省內(nèi)比為1.2,省外游憩人口數(shù)略高于省內(nèi);2020年勞動節(jié),由于疫情影響,省外游憩人口大量減少,比例大幅降至六成以下,直至國慶節(jié)才基本恢復(fù),如圖3所示。

        圖3 省外/省內(nèi)游憩人口流量統(tǒng)計圖

        從外來游憩人口來源地來看,如表1所示,武漢市外來游憩人口以省內(nèi)為主,如孝感、黃岡以及鄂州,疫情前北京市、上海市等一線城市和長沙市等臨近省會城市也是主要游憩來源地;但2020年勞動節(jié),由于北京市等不同省市采取了嚴(yán)格的疫情防控政策,來漢游憩排名前十的城市均為湖北省內(nèi),直至國慶節(jié)首日北京市、上海市等一線城市來漢游憩才基本恢復(fù),但游憩出行量仍低于2019年同期水平。

        2019年和2020年節(jié)假日外來游憩人口來源市排序表 表1

        (3)本地游憩出行去向恢復(fù)情況

        2019年三鎮(zhèn)游憩人口量在勞動節(jié)與國慶節(jié)當(dāng)日出現(xiàn)峰值,均超過190萬人次,按游憩出行人次排序?yàn)槲洳?、漢口、漢陽;2020年勞動節(jié)由于疫情影響,三鎮(zhèn)總游憩人口僅75.69萬人次,僅為2019年同期的35.30%,其中漢陽片區(qū)受影響最?。?020年國慶節(jié)首日,三鎮(zhèn)游憩人口達(dá)175.84萬人次,已恢復(fù)至2019年同期的92.45%,其中漢陽恢復(fù)最好,甚至超過2019年同期水平,如圖4所示。

        圖4 三鎮(zhèn)游憩人口流量統(tǒng)計圖(單位/萬人)

        對比2019年和2020年勞動節(jié)和國慶節(jié),三鎮(zhèn)本地與外來游憩人口特征發(fā)現(xiàn):2020本地游憩出行人口僅69.38萬人次,與2019年5月1日172.81萬人次同比降低59.85%,其中武昌降低最明顯為62.97%;2019年10月1日本地游憩出行共155.85萬人次,2020年本地游憩出行共152.58萬人次,三鎮(zhèn)內(nèi)人口游憩出行已恢復(fù)至同期水平,其中漢陽恢復(fù)最好,達(dá)到同期的105.64%。相較而言,疫情影響下2020年勞動節(jié)外來游憩人口僅6.32萬,比2019年同期66.73萬人次降低84.83%,漢口與武昌降幅均超過85%;至2020年國慶節(jié)外來游憩人口恢復(fù)至23.27萬人次,達(dá)到2019年同期水平的67.74%,其中漢陽恢復(fù)最好,達(dá)同期76.64%。

        三鎮(zhèn)游憩人口外來/本地比按照從高到低排序分別為武昌片區(qū)、漢口片區(qū)和漢陽片區(qū),至10月1日三鎮(zhèn)本地游憩出行恢復(fù)均超95%至疫情前水平,而外來游憩人口恢復(fù)較慢,恢復(fù)至67%左右。

        尤其是2020年8月8日起實(shí)行“惠游湖北”政策后,8月15日~9月12日三鎮(zhèn)游憩出行量增加了23.20萬人次,占全市增量的55.36%,而外來游客增加2.58萬人次占全市的66.67%,可見政策促進(jìn)武漢本地游客多向主城區(qū)外圍出行,而外來游客更偏愛主城區(qū)內(nèi)景點(diǎn)。

        3.3 職住通勤擁堵變化

        基于百度2019年11月和2020年3月、6月、8月的道路擁堵數(shù)據(jù),選取疫情前、復(fù)工復(fù)產(chǎn)初期、全面復(fù)工復(fù)產(chǎn)、疫情恢復(fù)后四個時間節(jié)點(diǎn),對比分析工作日早晚高峰道路擁堵指數(shù)的變化規(guī)律,側(cè)面反映職住通勤的疫后復(fù)蘇狀況,如圖5所示。

        相比疫情前(2019年11月),復(fù)工復(fù)產(chǎn)初期(2020年3月)大部分區(qū)域早晚高峰擁堵指數(shù)呈下降趨勢;全面復(fù)工復(fù)產(chǎn)后(2020年6月)工作日早晚高峰擁堵指數(shù)明顯上升,且普遍高于疫情前,江岸區(qū)、江漢區(qū)、武昌區(qū)、洪山區(qū)和東湖風(fēng)景區(qū)變化明顯;疫情恢復(fù)后(2020年8月),各區(qū)擁堵指數(shù)趨于平穩(wěn)。總體來看,城市內(nèi)部出行已全面恢復(fù)常態(tài),疫后大部分區(qū)域擁堵指數(shù)高于往年,說明市民自駕出行比例提高。

        圖5 疫情前后工作日早/晚高峰擁堵指數(shù)變化

        對疫情前后工作日早高峰擁堵道路進(jìn)行分級可視化,如圖6所示,從空間分布上看,疫情前(2019年11月)嚴(yán)重?fù)矶侣范沃饕ń夥糯蟮?、竹葉山立交、解放路、南湖路、珞獅路輔路、光谷大道、陽光大道等;復(fù)工復(fù)產(chǎn)初期(2020年3月)擁堵路段分布明顯減少,嚴(yán)重?fù)矶侣范斡邪咨持薮蟮?、珞獅路、光谷大道輔路;全面復(fù)工復(fù)產(chǎn)后(2020年6月),城市交通逐步復(fù)蘇,擁堵路段逐步增加;疫情恢復(fù)后(2020年8月),嚴(yán)重?fù)矶侣范蚊黠@增多,主要包括常青路、竹葉山立交、三眼橋路、解放大道、解放路、白沙洲大道、中山路、珞獅路,說明城市交通進(jìn)一步恢復(fù),交通壓力逐步增加。

        圖6 疫情前后工作日早高峰擁堵路段分布

        對疫情前后工作日晚高峰擁堵道路進(jìn)行分級,如圖7所示,疫情前(2019年11月)嚴(yán)重?fù)矶碌缆分饕ǘh(huán)線(陽新路)、解放路、竹葉山立交、武珞路、珞喻路、勝利街等;復(fù)工復(fù)產(chǎn)初期(2020年3月),交通擁堵態(tài)勢明顯減緩,各擁堵道路均明顯減少;全面復(fù)工復(fù)產(chǎn)后(2020年6月),和早高峰一樣,擁堵路段明顯增加,城市交通逐漸恢復(fù)常態(tài),嚴(yán)重?fù)矶侣范沃饕邪l(fā)展大道、解放大道、三眼橋路、歡樂大道、解放路、八一路、中北路等;疫情恢復(fù)后(2020年8月),擁堵路段進(jìn)一步增加,且明顯高于疫情前,一方面說明城市交通已全面恢復(fù),另一方面也說明交通擁堵情況略有加劇,這可能與疫情恢復(fù)后自駕出行比例增加有關(guān)。

        圖7 疫情前后工作日晚高峰擁堵路段分布

        4 結(jié) 語

        本文探索了基于多源大數(shù)據(jù)監(jiān)測城市人口出行行為變化的技術(shù)路線,分析了武漢市居民出行的疫后恢復(fù)過程。武漢解封后,本地人口對疫情控制信心恢復(fù)更快,至國慶節(jié)首日游憩出行已達(dá)到2019年同期水平,從恢復(fù)速度來看,三鎮(zhèn)中漢陽片區(qū)恢復(fù)程度更理想,快于漢口片區(qū)和武昌片區(qū);伴隨“惠游湖北”政策實(shí)行,外來游客來漢意愿逐步恢復(fù),至國慶節(jié)首日游憩出行量已達(dá)到2019年同期水平,本地人更傾向于郊野鄉(xiāng)村游,外來游客更青睞于游覽三鎮(zhèn)內(nèi)核心景區(qū),城市對外游憩吸引力已基本恢復(fù);職住通勤來看,工作日早晚高峰擁堵指數(shù)高于往年同期,自駕出行比例提高,武漢已恢復(fù)往日的“煙火氣息”。

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