北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望課件

北京交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用與展望

ApplicationsandProspect

ofBeijingTransportationBigData北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望匯報(bào)內(nèi)容ContentABC2北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望數(shù)據(jù)類型DataType交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)BasicData動(dòng)態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)DynamicData交通調(diào)查數(shù)據(jù)CensusData城市活動(dòng)數(shù)據(jù)ContextData基礎(chǔ)設(shè)施

Infrastructure車輛和人員VehiclesandEmployees交通行為數(shù)據(jù)BehaviorData交通檢測(cè)數(shù)據(jù)DetectionDevices人口、土地、經(jīng)濟(jì)Population,Land,Economics氣象、環(huán)境等Weather,Activities綜合交通調(diào)查ComprehensiveCensusTransportationEconomicCensus北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望數(shù)據(jù)規(guī)模DataScale分類Classification數(shù)據(jù)內(nèi)容DataContent數(shù)據(jù)規(guī)模DataScale動(dòng)態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)Dynamicdata道路檢測(cè)器RoadDetectdata斷面流量、速度、車型采集：2分鐘，500萬記錄/天車輛衛(wèi)星定位VehicleGPSdata(taxis,buses,coach,trucks)經(jīng)緯度、時(shí)間、方位角、車輛代碼采集：60秒（部分12秒）6萬輛出租車，15G，9000萬記錄/天2萬輛公交車，5G，3000萬記錄/天電子收費(fèi)Electronicfee(ICcards,ETC)收費(fèi)時(shí)間、位置、線路、額度公交IC卡：2500萬記錄/天，10G/天ETC：300萬記錄/天牌照識(shí)別Recognitiondata(Video,RFID)檢測(cè)位置和時(shí)間、車牌號(hào)（車輛屬性數(shù)據(jù)）采集：2分鐘2G，500萬記錄/天（按檢測(cè)點(diǎn)存儲(chǔ)）事故數(shù)據(jù)Accidentdata事故位置、時(shí)間、類型信令數(shù)據(jù)Pseudo-codemobilesignalingdata信令發(fā)生位置、時(shí)間、活動(dòng)類型北京移動(dòng)：1800萬樣本，10億條/天調(diào)查數(shù)據(jù)Censusdata城市綜合交通調(diào)查、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)專項(xiàng)調(diào)查、出行方式意愿性調(diào)查Householdsurveys,intentionsurveys,etc.城市綜合交通調(diào)查、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)專項(xiàng)調(diào)查、出行方式意愿性調(diào)查FifthCensus：18

serials,40,000families城市背景數(shù)據(jù)Urbancontextdata土地利用、人口分布、氣象道路施工、交通事件多張網(wǎng)、交錯(cuò)關(guān)聯(lián)交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)Basicdata人（從業(yè)人員）、車、路（道路網(wǎng)、公交線路）4北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望匯報(bào)內(nèi)容ContentABC5北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望應(yīng)用1:浮動(dòng)車系統(tǒng)(FCD)北京：40000輛出租汽車，5分鐘（20秒）計(jì)算一次Beijing:40,000taxis,5minutes(20seconds)updating

五環(huán)內(nèi)路網(wǎng)覆蓋率80%，精度86%以上Coverage

(5thringroad):80%,Accuracy:over86%TaxiGPSdistributionReal-timetrafficcongest北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望識(shí)別常發(fā)擁堵路段，并與土地開發(fā)關(guān)聯(lián)分析，服務(wù)擁堵治理（2009---）早高峰擁堵路段和節(jié)點(diǎn)職住平衡度與早高峰常發(fā)擁堵路段CongestedsegmentandintersectionMorningpeakCommercial/residentialbalanceandcongestedsegmentsmorningpeakIdentifies

frequentlycongestedroad，Analysiswithlanddevelopment，Supportforcongestion

managementfrom20097北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望Congestionformationand

dissipationratio-2:3Heavyrain,eveningpeakCongestionFormationandDissipationEvolution——ASubtlePortrayalofPhantom交通網(wǎng)絡(luò)擁堵形成和消散演變規(guī)律分析——幽靈擁堵的細(xì)微刻畫大規(guī)模降雨、晚高峰擁堵形成和消散的時(shí)間比例為2：38北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望CongestionDistribution"CloudImage"horizontalaxis:timeverticalaxis:roadsegmentscolor:congestionlevelAnaccidentcausingcongestion.A:congestionspreadB:congestiondissipationCongestionFormationandDissipationEvolution——ASubtlePortrayalofPhantom交通網(wǎng)絡(luò)擁堵形成和消散演變規(guī)律分析——幽靈擁堵的細(xì)微刻畫交通擁堵分布時(shí)空“云圖”橫軸代表時(shí)間，縱軸代表路段顏色代表該時(shí)間、該路段的擁堵程度。蓮花橋附近發(fā)生事故，產(chǎn)生擁堵。A：擁堵蔓延B：擁堵消散9北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望Inspiration:Canweuseafiguretoreflecttransportationconditions?Roadsarelikestocks

"trafficindex"asitscore"Five-dimensional"congestionrecognitionconcept應(yīng)用二：“交通指數(shù)”擁堵評(píng)價(jià)"TrafficIndex"CongestionEvaluation靈感來源：擁堵識(shí)別“五維”理念能否用一個(gè)數(shù)字反映交通運(yùn)行狀態(tài)道路類似個(gè)股以“交通指數(shù)”為核心的擁堵評(píng)價(jià)體系10北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望尾號(hào)4、9限行thelastnumberonthelicenseplateIs4or9verysensitivetochangesinurbantransport交通指數(shù)對(duì)城市交通擁堵變化非常敏感11北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望月交通指數(shù)變化（2007-2015）Monthtrafficindex（from2007to2015）數(shù)據(jù)積累：連續(xù)積累了2005年至今的所有數(shù)據(jù)。Dataaccumulation:continuouslyfrom2005tothepresent第一次定量化地衡量了城市擁堵，擁堵治理目標(biāo)實(shí)現(xiàn)定量化。firsttime:urbancongestionbemeasuredquantitatively,andmanagementgoalsalsobecomequantitative.12北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望severecongestionduringeveningpeak2010

72days2011

22days2012

28days2014

45days晚高峰嚴(yán)重?fù)矶绿毂本┦薪煌ù髷?shù)據(jù)應(yīng)用和展望Congestionduration（from2007to2015）seriousLightmiddle14北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望交通運(yùn)行提前研判和應(yīng)對(duì)Congestionforecasting

andreplying建立研判工作機(jī)制，年初、節(jié)假日前、高峰擁堵期前，針對(duì)性進(jìn)行研判預(yù)測(cè)，引導(dǎo)各部門運(yùn)力調(diào)配、公眾出行

北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望Application3:ElectronicFee(IC)forPublicTransport16Segmentpassengersofbusnetworkpublictransportoperationalparameters應(yīng)用三：公交電子收費(fèi)（IC卡）公交網(wǎng)絡(luò)斷面客流

每日近2500萬條公共交通電子收費(fèi)數(shù)據(jù)

about25millionelectronicfeecollectiondataitemseachday

從2006年5月開始積累數(shù)據(jù)

beganinMay

2006

在不額外增加設(shè)施建設(shè)情況下，實(shí)現(xiàn)公共交通參數(shù)定量化獲取

noadditionalfacilitiesareadded,itachievedautomaticcomputationofpublic

transportoperationalparameters北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望BoardingandalightingvolumeCongestedsegmentsandnodesBuspassengerflowconcentrationlocationsgenerallyhaveseriouscongestion城市公交客流集中的地方，往往擁堵較為嚴(yán)重基于公交IC卡數(shù)據(jù)計(jì)算FrombusICdata基于浮動(dòng)車行程速度計(jì)算Fromfloatingcardata全市客流點(diǎn)登降量晚高峰擁堵路段和節(jié)點(diǎn)17北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望SubwayPassengerCharacteristicsandLandUseResidentialCommercialResidential+Commercial軌道交通客流特征與周邊用地功能分析居住主導(dǎo)：天通苑商業(yè)主導(dǎo)：國(guó)貿(mào)居住+商業(yè)：軍博18北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望TaxiPassengerCharacteristicsAnalysis19應(yīng)用四：出租汽車客流特征分析早高峰7:00-9:00晚高峰17:00-19:00出行速度分布（按起點(diǎn)位置統(tǒng)計(jì)）上地、中關(guān)村二環(huán)內(nèi)西四環(huán)早高峰：二環(huán)內(nèi)南部、上地、中關(guān)村，出行速度較低；晚高峰：三環(huán)內(nèi)、北部城區(qū)（中關(guān)村、上地、望京、東北四環(huán)），低速北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望出行距離(單位：公里)四環(huán)內(nèi)四環(huán)-五環(huán)五環(huán)外8.1公里9.9公里12.6公里特點(diǎn)：內(nèi)短外長(zhǎng)、西短?hào)|長(zhǎng)白天6:00-22:00出行距離分布（按起點(diǎn)位置統(tǒng)計(jì)）TaxiPassengerCharacteristicsAnalysis應(yīng)用四：出租汽車客流特征分析20北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望直達(dá)系數(shù)(直達(dá)系數(shù)=直線距離/行駛距離)棋盤狀路網(wǎng)，理想直線系數(shù)=1.414/2=0.707回龍觀、天通苑南四環(huán)外直達(dá)系數(shù)：0.66直達(dá)系數(shù)：0.67回龍觀南四環(huán)外TaxiPassengerCharacteristicsAnalysis應(yīng)用四：出租汽車客流特征分析21北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望Application5:AnalysisBasedonPseudo-codemobilesignalingDataAbout18millionusersaday(sample),1billionrecordseveryday應(yīng)用五：偽碼移動(dòng)信令數(shù)據(jù)的交通運(yùn)行分析每日接近1800萬用戶（樣本），每天10億條記錄。22北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望在京外地人口中，前三甲：河北（25%）、河南（10%），山西（8.94%）在京外地人口中（34天持續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)）在京停留時(shí)間超過27天的：占54%在京停留時(shí)間[2-7]天的：占總量的13%北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望Identifiesthepopulation(mobilephoneusers)relevanttotheCBD

ComputestravelstatisticsTravelCharacteristicsAnalysisofCBDPopulation

AverageDailyAttractionTotalCBDpopulation24-hourmovement2-4時(shí)4-6時(shí)6-8時(shí)8-10時(shí)10-12時(shí)12-14時(shí)14-16時(shí)16-18時(shí)18-20時(shí)20-22hCBD區(qū)域出行特征分析從全市樣本數(shù)據(jù)中，識(shí)別出與CBD相關(guān)的人口(偽碼移動(dòng)信令用戶)，針對(duì)這部分群體，統(tǒng)計(jì)其出行行為。

日均吸引總量CBD相關(guān)人口24小時(shí)流動(dòng)24北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望AnalysisofPublicRailPassengerCharacteristicsBeijingsubwayhourlysectionalflowdiagramformorningpeakFrombusICDataFromPseudo-codemobilesignalingData軌道交通乘客特征分析由公交IC卡數(shù)據(jù)計(jì)算北京軌道交通早高峰小時(shí)斷面流量圖由偽碼移動(dòng)信令數(shù)據(jù)計(jì)算地鐵1號(hào)線乘客的居住地分布（人口數(shù)）地鐵1號(hào)線乘客的工作地分布(人口數(shù))25北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望UrbanTransportSimulationModel應(yīng)用六：城市交通仿真模型路網(wǎng)、車輛等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)土地、人口等社會(huì)數(shù)據(jù)方式選擇、出行次數(shù)等意愿數(shù)據(jù)道路流量、速度，交通流特征數(shù)據(jù)26北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望24.5thousandpersontrips21.8thousandpersontrips,89%JingtongExpresswayBusLaneDeploymentCaseSectionalbuspassengersdistribution

(morningpeak)Busroutesareconcentrated,thetrafficisveryheavysobusesandprivatevehiclesmutuallyaffecteachother,dropefficiency.FromICdataTongzhoutoCBDpassengerdistributionFromPseudo-codemobilesignalingData京通快速路設(shè)置公交專用道案例市政府?dāng)M設(shè)置公交專用道，實(shí)現(xiàn)公交和私人交通雙贏。京通快速路沿線公交線路密集，但交通負(fù)荷度高，公共交通和私人機(jī)動(dòng)車相互影響，效率均較低。Proposedtodeploydedicatedbuslanestobenefitbothpublicandprivatetransport.京通快速路斷面公交客流OD分布（早高峰）通州至CBD客流分布27北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望BusLaneDeploymentSimulationMorningpeakEveningPeak公交專用道設(shè)置仿真分析測(cè)試結(jié)果：早高峰進(jìn)城方向、晚高峰出城方向減少一條車道，交通需求會(huì)有所下降，路段負(fù)荷有所增加，周邊平行道路流量有所增長(zhǎng)，但總體效果能夠有效緩解京通快速路擁堵情況，實(shí)施方案可行。

流量需求

TrafficDemand（veh/h）平均路段負(fù)荷度

AverageRoadSegmentLoad現(xiàn)狀Current建成后

AfterConstruction變化率Change現(xiàn)狀Current建成后

AfterConstruction變化率

Change早高峰（Morningpeak）進(jìn)京64884242-34.6%1.411.420.5%出京38732736-29.3%0.840.918.3%晚高峰（Eveningpeak）進(jìn)京33432368-29.2%0.730.797.9%出京50713233-36.3%1.101.154.5%28北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望ResultEvaluation(Openfor1Year)高峰時(shí)段公交運(yùn)力提高35%Capacity（peak）:+35%公交IC卡數(shù)據(jù)Frombus

ICdata浮動(dòng)車速度數(shù)據(jù)FromFloatingCarDataAbout25%ofpassengersfromsubwaytobus開通前開通后beforeafter開通前

before開通后

after效果評(píng)估（開通1年后）全日客運(yùn)量增長(zhǎng)24.5%passengers（day）：+24.5%乘客問卷調(diào)查數(shù)據(jù)FromPassengerSurveyData約25%的乘客由地鐵轉(zhuǎn)移來北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望ABC匯報(bào)內(nèi)容Content30北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望MobileInternet:moredata,

complexassociation

公交、自行車、私家車

Bus,bicycle,car客運(yùn)與貨運(yùn)

Passengerandfreight交通與土地、人口

Transportationandland,population出行與社交、餐飲

Travelandsocial,catering移動(dòng)互聯(lián)：數(shù)據(jù)將越來越多，且復(fù)雜關(guān)聯(lián)如浮動(dòng)車：4萬輛=>500萬輛

FCD：40thousand=>5million

出行意愿：12萬=>2100萬人

SP：120thousand

persons=>21million

完整的出行鏈路Complete

travellink起點(diǎn)、換乘點(diǎn)、終點(diǎn)Start,transfer,end步行、公交車、……bicycle、bus,……空間：10米=>

0.1米Special：10meter

=>

0.1meter時(shí)間：60秒=>1秒Interval：60second=>1

second時(shí)效：實(shí)時(shí)time：realtime上班、公務(wù)、下班、娛樂工作日、休息日、節(jié)假日今年、去年、過去十年31北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望Influence

forurban,transportationplanning供給和需求如何平衡？Howtobalancesupplyanddemand出行者需求：用戶最優(yōu)

Travelerdemand:theuseroptimal網(wǎng)絡(luò)供給：系統(tǒng)最優(yōu)

Networksupply:thesystemoptimal充分互聯(lián)情況下的交通誘導(dǎo)策略和用戶最佳路徑、出發(fā)時(shí)間選擇

Onfullyinter-connected,trafficguidestrategyanduserbestrouteanddeparturetimechoice運(yùn)輸者：最大化地使用資源

operators:maximizetheuseofresources如公交、地鐵、自行車，無縫接駁Example:busandsubway,bicycle,Seamlessconnection客運(yùn)和貨運(yùn)分時(shí)分段使用道路Segmentedusingroadpassengerandfreight思考：對(duì)城市、交通規(guī)劃的影響32北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望交通與城市、社交緊密聯(lián)動(dòng)

Interactivebetweentransportationandurban,social居住地、工作地的選擇

choiceofresidence,workplace工作方式、生活方式的選擇

choiceofworkandlivestyle社交活動(dòng)的時(shí)間、地點(diǎn)安排

positionandtimearrang