大数据背景下的交通规划技术探讨51

大数据背景下的交通规划技术探讨一、交通规划数据获取技术变革二、重庆交通综合信息平台大数据介绍三、交通规划中大数据应用案例数据获取新技术手段第一阶段•关注路、公交系统本身运行情况•老手段：车流量调查、跟车调查、停车场调查、公交客流调查。•新手段：流量检测、GPS浮动车、停车场匝机数据、售票刷卡数据第二阶段•关注车辆本身，车辆出行规律及轨迹•老手段：车辆OD调查•新手段：卡口数据、RFID数据、车辆GPS数据、公路收费数据第三阶段•关注人的活动规律•老手段：居民出行调查•新手段：手机信令数据、移动互联数据、民航（铁路、公路）售票数据、公交轨道IC卡及售票数据。交通规划数据分析发展阶段：数据获取新技术手段相比传统调查手段，新技术手段具有以下特点：新技术条件下，数据分析应用方向也在发生改变关注现象（车速、流量、客流）更关注本质（车的需求、人的活动需求）单一视角分析多视角关联分析常规数据分析方法大数据分析方法传统手段•人工调查•单个时间片段•低抽样•粗颗粒度•结果数据量小新手段•自动采集•连续采集•高抽样或全样本•细颗粒度•数据量大一、交通规划数据获取技术变革二、重庆交通综合信息平台大数据介绍三、交通规划中大数据应用案例重庆交通大数据汇集自2011年初开始，重庆市规划局牵头，重庆市交通规划研究院具体实施，开展重庆交通综合信息平台试点工程（一期）。经过近5年的持续努力，目前：1.基本建成了主城区范围内“交通基础设施规划数据库”、“交通基础设施现状数据库”基本框架，实现了主城区各类交通设施数据“整合一张图”。2.通过跨部门的协调，实现了道路流量检测器数据、车辆GPS数据、手机信令数据、RFID电子牌数据、停车诱导数据、监控视频等动态交通运行数据汇聚，基本建成了主城区“交通运行状态数据库”。3.开展了大量的研发工作，探索大数据在规划中的应用，建设了多个数据处理分析系统，大力推进大数据分析在规划中的应用。重庆交通大数据汇集重庆交通综合信息平台无外场设备，从各部门（机构）二级平台共享，重点在于多源数据的融合、分析、应用。重庆市交通综合信息平台市规划局公安局/交管局公路车流量；高速公路收费数据；监控视频；公路、铁路、水运、民航客货运量。道路开竣工、建设计划规划用地、建筑物、兴趣点（POI）、地形图、影像图、电子地图、交通基础设施信息、交通调查、交通预测模型线圈、卡口、微波检测器数据；视频、交通事件（事故、交通组织）、机动车与驾驶人IC卡、轨道客流、公交GPS、公交线路站点、运营信息开投集团市交委建委机场市政委机场客流及运营信息；停车场信息、桥隧监控视频运营商移动、联通、电信手机信令信息共享数据二级平台：RFID电子牌数据金卡公司重庆交通大数据汇集交通综合信息平台将分析结果反馈给各二级平台，同时为市政府提供更综合、全面的决策分析支持。一级平台：重庆交通综合信息平台公安局/交管局手机运营商规划局市政委交委建委开投集团共享数据其它社会机构…市政府公众融合分析后的数据/应用产品/服务重庆交通大数据汇集以人为对象•移动与联通手机信令数据•移动互联网数据（微信、微博、百度、高德）•铁路、民航、公路、水运售票数据•公交IC卡数据•轨道匝机数据以车为对象•卡口（车牌识别）数据•RFID电子牌数据•车载GPS数据（出租车、公交车、两客一危车辆）•高速公路通行收费记录•停车场进出记录以路、公共交通系统为对象•车速数据•流量数据（线圈、微波、视频等各类流量检测器）•监控视频•交通事件•公交轨道断面客流、站点客流设施数据•现状及规划用地数据•建筑物数据•兴趣点（POI）数据•交通设施数据重庆交通综合信息平台已经完成了静态设施数据资源及10多类动态数据资源的汇聚，涵盖了当前绝大部分交通数据类型，可为交通规划、研究提供有力支撑。一、交通规划数据获取技术变革二、重庆交通综合信息平台大数据介绍三、交通规划中大数据应用案例重庆交通规划大数据应用交通综合信息平台是伴随着信息化、物联网、移动互联网而发展的，为城市规划、交通规划提供了丰富的数据以及新的分析手段，改善传统规划方法，支撑定性研究向定量研究转型。作用1：及时准确的把握现状及变化趋势，发现问题。作用2：有效地分析需求，论证必规划要性。（一）有效监测城市交通系统运行，支撑交通规划管理◎交通系统运行水平持续监测、交通拥堵监测◎重大活动、重大政策、节假日、突发事件影响评估重庆交通规划大数据应用案例道路交通运行监测——道路车速采集系统接入全主城约1.4万台出租车车载GPS数据，每5分钟数据记录约20~30万条。重庆市交通规划研究院自主研发部署主城区车载GPS车速采集系统，从2012年开始，已经稳定运行超过3年，路网算法不断升级。道路交通运行监测14针对主城区，研发部署“两客一危”车辆（约1.3万台）GPS车速处理系统，并与出租车GPS车速进行融合，提高车速覆盖率、准确性。开展了“自由流车速及拥堵感受”专项调查研究，针对每个路段制定拥堵标准。GPS车速处理系统出租车GPS数据两客一危GPS数据GPS车速处理系统车速融合系统公交车GPS数据——道路车速融合系统待处理…空间覆盖率快速路空间覆盖率：88%主干路空间覆盖率：89%次干路空间覆盖率：79%干路网空间覆盖率综合评估85%道路交通运行监测建立交通运行指数系统，动态评估路网运行状态经过长期观测与测试，形成了稳定的重庆市交通运行指数系统。交通运行指数是一个基于区域内各条道路实际车速与自由流车速比值关系的综合性指标，可以综合、客观的反映城市（区域）路网的整体运行状态。根据道路交通运行状态划分为五个级别，0-2为畅通、2-4为基本畅通、4-6为缓行、6-8为拥堵、8-10为严重拥堵。行程时间比自由流车速304050607080901001304050607080901001.421293643505764711.718242935414753592.214182327323641452.910141721242831344810131518202325道路交通运行监测建设道路交通运行监测系统，持续监测路网运行状态与拥堵趋势制定5大类共520个指标，涵盖道路交通实时（每5分钟）、每日、每周、每月、每年运行状态指标，全方位监测，指标大类包括车速、指数、拥堵里程与比例、拥堵时长、拥堵天数（频率）。指标统计对象频率每5分钟每日每周/月/年车速组合段/通道/区域各层级路网实时车速早/晚高峰时段、平峰时段、早晚高峰小时平均车速每日指标的均值、最大值、最小值指数区域全路网实时指数早/晚高峰时段、平峰时段、早晚高峰小时平均指数每日指标的均值、最大值、最小值拥堵里程、比例区域各层级路网实时拥堵里程、比例早/晚高峰时段、平峰时段、早晚高峰小时平均拥堵里程、比例每日指标的均值、最大值、最小值拥堵时长组合段/通道/区域全路网——早/晚高峰时段、平峰时段、早晚高峰小时拥堵时长每日指标的均值、最大值、最小值拥堵天数组合段/通道/区域全路网————早/晚高峰时段拥堵天数历年高峰运行车速监测。2012年高峰时段拥堵分布图（车速24.9）2013年高峰时段拥堵分布图（车速24.5）2011年高峰时段拥堵分布图（车速29.3）应用-拥堵持续监测17道路交通运行分析应用1、定期分析，编制报告。通过平台动态监测车速、流量、堵点变化趋势，编制交通年报、年度运行报告、交通半年报、交通月报，为管理提供参考。18应用-拥堵持续监测道路交通运行分析应用2、通过长期监测，识别常发性的拥堵节点、拥堵路段分布。道路交通运行分析应用193、针对大型活动、重大设施建成通车、重大政策实施、重大突发事件，开展交通影响监测分析与评估，形成决策参考或者专报，及时发现问题，提出建议供领导参考。《关于完善主城穿中梁山隧道规划建设的建议》、《机场路与内环分隔带取消效果分析》、《奥特莱斯周年庆交通拥堵评估分析》、《龙湖时代天街开业交通影响》、《宜家开业交通影响分析》、《双碑大桥通车影响分析》、《重庆秋季全国糖酒会期间交通评估》《内环货车限行效果评估》、《轨道6号线延伸至茶园效果分析》、《火车北站及周边春运期间交通运行分析》…道路交通运行分析应用2015年8月27日嘉华大桥匝道事故交通影响分析事故造成路网车速下降3~4km/h，交通指数上升0.7~0.8，缓行与拥堵里程比例由8%上升至22%，观音桥地区和加州地区受影响最严重，拥堵时长达6个小时。0.040.080.030.040.080.020.100.220.070.040.070.020.000.050.100.150.200.25主城区核心区拓展区拥堵里程比例2015/8/252015/8/262015/8/272015/8/28道路交通运行分析应用4、为其他部门提供服务。为其它部门提供数据，支持各部门业务应用，例如交管局的道路交通信息发布、合作编制警情研判；道路交通运行分析应用5、直接的社会公众服务。以交通院门户网站、重庆市公众信息网、重庆天地图等为载体，为公众提供实时路况查询服务。市政府公众信息网信息发布重庆天地图信息发布（二）需求定量分析及规划决策支持◎车辆流量流向追踪分析用于规划决策案例重庆交通规划大数据应用案例重庆RFID车辆检测系统重庆应用RFID技术建设了“重庆交通信息卡”系统，其中：机动车卡和驾驶员卡（采用13.56MHz电子标签）目前已基本覆盖全市所有在用车辆和驾驶员，规模约300万张。电子牌采用无源超高频（UHF）RFID电子标签，识别率达到99.95%，最大写入速度约130km/h，最大读取速度约200km/h，设备最大通讯距离达到20米以上。RFID系统主要组成部件为:无源电子标签、天线、读写器、数据中心计算机。主城RFID流量监测点分布目前主城投入运营的RFID路面采集点852个，覆盖了主城主要干道及对外道口，未来将进一步扩大覆盖规模，并应用到小区门禁与停车场收费。采集数据包括：车辆ID、通过检测点时间、车型代码、号牌种类、使用性质，车牌归属地。重庆RFID车辆检测系统重庆RFID车辆检测系统RFID系统可应用于交通管理、公共安全、旅游、环保等方面，例如：①黄标车管理②黑车监控识别③犯罪逃逸车辆追踪④不停车收费或拥堵收费⑤旅游景点车流、人流疏散管理⑥……交通规划方面应用包括：①获取断面流量（分车型、分使用性质、分号牌种类）②获取关键通道车辆流量流向构成③获取车辆OD（例如内环快速路车辆OD、全主城车辆OD）④采集旅行时间⑤间接采集行程车速（任意两个段间）⑥通过长期观测训练，获取机动车辆出行规律，特别是通勤出行小汽车出行规律车辆流量流向追踪分析应用快速路四横线（鹅公岩大桥）拓宽标准研究利用通道上连续的几个RFID断面，追踪车辆轨迹，分析各路段流量流向构成，发现整个通道从东到西贯通行驶的需求量非常少，不同段的流量差异较大、服务的对象均不相同。——结论：不同的段可以采用不同的建设标准进行拓宽改造。鹅公岩大桥车辆流量流向追踪分析应用一、自西往东流量构成目的地：往南坪4621（83%）；往内环及以东942（17%）来源：来自中梁山隧道271（5%）；来自内环176（3%）；来自九龙坡5116（92%）目的地：往九龙坡4621（92%）；往内环200（5%）；往白市驿121（3%）来源：来自南坪3820（87%）；来自内环及以东590（13%）8%17%83%92%8%13%87%92%鹅公岩大桥车流量来源鹅公岩大桥车流量目的地二、往西流量构成南岸、渝中、江北三地车流联系示意图（晚高峰）通过分析可知，相邻组团之间的联系量最大，但江北-渝中-南岸通道的过境交通量也十分大，因此增加南岸与江北的直接通道，分离过境交通（占比30~40%）有足够的需求量。车辆流量流向追踪分析应用RFID数据应用需要注意的问题目前RFID只能识别重庆籍车辆，不能识别外省车辆。解决方法：1）外地车扩样（主城外地车比例约7%）。2）在重要位置建设复合型检测点（例如内环、对外道口），实现外省牌照车辆同步检测。复合型检测点同时布设RFID