鄧潤飛,白 樺,劉秀彩

(華設(shè)設(shè)計(jì)集團(tuán)股份有限公司,江蘇 南京 210005)

0 引言

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)和應(yīng)用的興起,全球范圍內(nèi)數(shù)據(jù)量迅猛增長,大數(shù)據(jù)時(shí)代已經(jīng)來臨。而綜合交通運(yùn)輸是大數(shù)據(jù)應(yīng)用的核心場景和重要領(lǐng)域,我國交通運(yùn)輸部在《推進(jìn)綜合交通運(yùn)輸大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要(2020-2025)》中也明確提出了利用大數(shù)據(jù)技術(shù)完善道路運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測的發(fā)展目標(biāo)[1]。因此,綜合交通運(yùn)輸網(wǎng)出行模式分析、運(yùn)行狀態(tài)感知與監(jiān)測,是交通工程領(lǐng)域廣泛關(guān)注的研究方向之一。

從研究領(lǐng)域看,目前大數(shù)據(jù)分析和挖掘主要面向城市交通領(lǐng)域,面向城際、都市圈等區(qū)域交通的大數(shù)據(jù)分析應(yīng)用較少[2-6];從技術(shù)方法看,多圍繞單一數(shù)據(jù)源開展技術(shù)研究,較難精準(zhǔn)表征并區(qū)分實(shí)際個(gè)體交通出行的完整出行鏈[7]、全方式出行要素推斷與交通運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)尚屬空白[8]。手機(jī)信令數(shù)據(jù)(Mobile Phone Signaling Data)是一種基于手機(jī)通信而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)[9],隨著手機(jī)信令數(shù)據(jù)等多源交通數(shù)據(jù)被引入交通行業(yè),基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)所提出的客流分析方法與出行模式辨識(shí)模型成為支撐省域多模式出行客流分析的新熱點(diǎn)和新方向。

本文依托手機(jī)信令數(shù)據(jù),面向江蘇省域綜合交通運(yùn)輸復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),重點(diǎn)圍繞城際高速公路、國省干線公路、高速鐵路及普通鐵路4類出行模式開展城際客流出行需求分析。通過構(gòu)建省域多模式出行客流模式辨識(shí)模型,識(shí)別江蘇省個(gè)體城際出行交通方式,精準(zhǔn)刻畫每個(gè)個(gè)體城際出行鏈,從城際出行總體特征、出行模式選擇、出行時(shí)間、熱門通道4個(gè)方面開展江蘇省各市城際出行時(shí)空特征規(guī)律研究,為城際交通設(shè)施建設(shè)規(guī)劃與設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)與科學(xué)決策依據(jù)。

1 數(shù)據(jù)說明

1.1 原始數(shù)據(jù)

1.1.1 江蘇省手機(jī)信令數(shù)據(jù)

本次研究采用了2021年7月一周的江蘇省電信手機(jī)信令數(shù)據(jù)為主要基礎(chǔ)數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)總量約36億條/日,主要包括手機(jī)識(shí)別號(hào)、出行時(shí)間、經(jīng)緯度位置、手機(jī)歸屬地等信息。

1.1.2 交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)空間數(shù)據(jù)

江蘇省域內(nèi)城際客運(yùn)出行模式大體包含公路、鐵路、航空、水運(yùn),其對(duì)應(yīng)的路面交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)包括高速、國道、省道、高鐵、普鐵等及相應(yīng)場站類型,如客運(yùn)站、服務(wù)區(qū)、火車站、高鐵站、機(jī)場、碼頭等。本研究結(jié)合江蘇省城際客運(yùn)的實(shí)際情況,根據(jù)現(xiàn)有的交通基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù),將交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)劃分為高速、國省道、高鐵、普鐵4個(gè)類別,這也是本文重點(diǎn)研究的4類出行模式。江蘇省城際路網(wǎng)如圖1所示。

圖1 江蘇省城際路網(wǎng)

1.2 技術(shù)路線

本文課題以江蘇省域公路(高速公路、國省干線公路)及鐵路(高速鐵路、普通鐵路)客流出行需求估計(jì)為研究重點(diǎn),圍繞面向手機(jī)信令應(yīng)用的通信基站與交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)空間匹配、個(gè)體客流出行軌跡提取與特征畫像、城際多模式出行量估計(jì)方法等開展具體研究和技術(shù)攻關(guān),創(chuàng)新構(gòu)建江蘇省省域多模式城際出行客流模式辨識(shí)模型,統(tǒng)計(jì)分析省域范圍內(nèi)公鐵城際出行模式占比,為剖析全省綜合交通運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)城際出行多尺度演化規(guī)律提供數(shù)據(jù)支撐。主要研究思路如圖2所示。

圖2 技術(shù)路線

2 江蘇省城際交通出行特征分析

2.1 江蘇省城際出行呈現(xiàn)雙向平衡模式,南京、蘇州雙中心格局凸顯

江蘇省出行起點(diǎn)、終點(diǎn)不在同一城市的出行定義為城際出行。從總體上來看,江蘇省日均跨市出行到發(fā)量總量基本平衡,省內(nèi)城際出行以短期往返為主。在高速與高鐵主模式下,城際出行主要以南京、蘇州為核心向外輻射,占全省城際出行總量的19.5%、18.4%。從高速城際出行模式來看,南京客流主要去往蘇州、無錫、常州等地,蘇州主要去往南通、鹽城、泰州等地。從高鐵城際出行模式來看,南京城際出行仍是以蘇錫常都市圈出行為主,蘇州主要去往南京、徐州、連云港等地,如圖3所示。

2.2 受全省鐵路網(wǎng)布局影響,蘇南蘇北城際出行模式選擇存在差異

整體上,高速公路依然是城際出行的首選方式,其次是普通國省道,分別有47%、28%的客流選擇2種方式城際出行。城際出行需求較大的蘇州、南京主要選擇高速、高鐵出行,兩市高速出行占比均超過45%,高鐵出行均超過25%。而素有“全國綜合交通樞紐城市”之城的徐州,高速鐵路城際位置突出,40%的客流選擇高鐵城際出行,國省干線公路主要承擔(dān)了短途、鄰市的城際出行需求。江蘇省各市多模式出行模式占比如圖4所示。

圖4 江蘇省各市多模式出行模式占比

2.3 周期性特征相對(duì)穩(wěn)定,不同交通方式高峰時(shí)段有所不同

如圖5所示,從江蘇省各種出行模式及總出行流量周變化(選取2021年7月5日至7月11日)特征來看,各類城際出行交通方式客流時(shí)變呈雙峰特征,工作日上午和下午的最大流量相當(dāng),但周末下午最大流量始終比上午要高。工作日最大流量出現(xiàn)在星期五下午,周日下午達(dá)到一周的最大城際出行流量。

圖5 江蘇省城際出行一周內(nèi)各模式客流變化

進(jìn)一步比較公路及鐵路出行模式在工作日與周末的流量時(shí)變化。工作日的早高峰出現(xiàn)比周末早,同時(shí)晚高峰結(jié)束得也更快,總體而言周末的城際出行流量大于工作日。此外,公路運(yùn)輸上午最大流量出現(xiàn)在9點(diǎn)左右,而鐵路運(yùn)輸出現(xiàn)在10點(diǎn)左右,同時(shí),公路運(yùn)輸流量爬升和下降要比鐵路運(yùn)輸平緩。

2.4 高速公路整體呈現(xiàn)最短路分布,國省干線主要承擔(dān)最后一公里城際交通出行

以南京至蘇州為例,根據(jù)手機(jī)信令追蹤個(gè)人出行軌跡,分別估計(jì)了南京至蘇州不同出行模式下各個(gè)路徑的通道熱度。

(1)南京至蘇州高速出行主路徑為G42滬蓉高速和G4221滬武高速,其次根據(jù)起止點(diǎn)的具體差異,經(jīng)過G40-G2、G40-G15、G25-G50從南京到達(dá)蘇州。

(2)南京至蘇州高鐵出行主路徑為京滬高鐵和滬寧城際,其次從寧啟鐵路轉(zhuǎn)滬通鐵路。

(3)南京至蘇州普鐵出行主路徑為京滬鐵路。

3 結(jié)語

本文立足長三角城市群一體化發(fā)展戰(zhàn)略,前瞻性面向江蘇省省域綜合交通運(yùn)輸網(wǎng)一體化規(guī)劃、一體化建設(shè)、一體化運(yùn)營需求,以手機(jī)信令數(shù)據(jù)為主,交通調(diào)查數(shù)據(jù)、綜合交通網(wǎng)絡(luò)的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)為輔,構(gòu)建多模式交通出行需求預(yù)測模型,模型對(duì)各類交通方式識(shí)別綜合準(zhǔn)確率達(dá)到92%以上。通過數(shù)據(jù)融合與特征解耦,從城際出行總體特征、出行模式選擇、出行時(shí)間、熱門通道4個(gè)方面分析江蘇省多模式交通網(wǎng)城際出行時(shí)空規(guī)律,從理論與實(shí)踐上為大型高密度綜合交通運(yùn)輸網(wǎng)出行需求特征提取以及客流出行分析模型研究提供新思路與新方法,有效支撐長三角一體化發(fā)展綜合交通運(yùn)輸科學(xué)規(guī)劃,特別是支撐城際軌道交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)。