北京市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用和展望

1、北京交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用與展望Applications and Prospect of Beijing Transportation Big Data第1頁(yè)2匯報(bào)內(nèi)容ContentABC第2頁(yè)數(shù)據(jù)類型 Data Type交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)Basic Data動(dòng)態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù)Dynamic Data交通調(diào)查數(shù)據(jù)Census Data城市活動(dòng)數(shù)據(jù)Context Data基礎(chǔ)設(shè)施 Infrastructure車(chē)輛和人員Vehicles and Employees交通行為數(shù)據(jù)Behavior Data交通檢測(cè)數(shù)據(jù)Detection Devices人口、土地、經(jīng)濟(jì)Population, Land, Economics氣

2、象、環(huán)境等Weather, Activities綜合交通調(diào)查Comprehensive CensusTransportation Economic Census第3頁(yè)4數(shù)據(jù)規(guī)模 Data Scale分類 Classification數(shù)據(jù)內(nèi)容 Data Content數(shù)據(jù)規(guī)模 Data Scale動(dòng)態(tài)運(yùn)行數(shù)據(jù) Dynamic data道路檢測(cè)器Road Detect data斷面流量、速度、車(chē)型采集：2分鐘，500萬(wàn)統(tǒng)計(jì)/天車(chē)輛衛(wèi)星定位Vehicle GPS data(taxis, buses, coach, trucks)經(jīng)緯度、時(shí)間、方位角、車(chē)輛代碼采集：60秒（部分12秒）6萬(wàn)輛出租車(chē)，1

3、5G，9000萬(wàn)統(tǒng)計(jì)/天2萬(wàn)輛公交車(chē)，5G，3000萬(wàn)統(tǒng)計(jì)/天電子收費(fèi)Electronic fee (IC cards, ETC)收費(fèi)時(shí)間、位置、線路、額度公交IC卡：2500萬(wàn)統(tǒng)計(jì)/天，10G/天ETC：300萬(wàn)統(tǒng)計(jì)/天牌照識(shí)別Recognition data(Video, RFID)檢測(cè)位置和時(shí)間、車(chē)牌號(hào)（車(chē)輛屬性數(shù)據(jù)）采集：2分鐘2G，500萬(wàn)統(tǒng)計(jì)/天（按檢測(cè)點(diǎn)存放）事故數(shù)據(jù)Accident data事故位置、時(shí)間、類型信令數(shù)據(jù)Pseudo-code mobile signaling data信令發(fā)生位置、時(shí)間、活動(dòng)類型北京移動(dòng)：1800萬(wàn)樣本，10億條/天調(diào)查數(shù)據(jù)Census data

4、城市綜合交通調(diào)查、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)專題調(diào)查、出行方式意愿性調(diào)查Household surveys, intention surveys, etc.城市綜合交通調(diào)查、運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)專題調(diào)查、出行方式意愿性調(diào)查Fifth Census：18 serials, 40,000 families城市背景數(shù)據(jù)Urban context data土地利用、人口分布、氣象道路施工、交通事件多張網(wǎng)、交織關(guān)聯(lián)交通基礎(chǔ)數(shù)據(jù)Basic data人（從業(yè)人員）、車(chē)、路（道路網(wǎng)、公交線路）第4頁(yè)5匯報(bào)內(nèi)容ContentABC第5頁(yè)應(yīng)用1: 浮動(dòng)車(chē)系統(tǒng) (FCD)北京：40000輛出租汽車(chē)，5分鐘（20秒）計(jì)算一次 Beijing: 4

5、0,000 taxis, 5 minutes (20 seconds) updating 五環(huán)內(nèi)路網(wǎng)覆蓋率80%，精度86%以上 Coverage (5th ring road): 80%, Accuracy: over 86%Taxi GPS distributionReal-time traffic congest第6頁(yè)7識(shí)別常發(fā)擁堵路段，并與土地開(kāi)發(fā)關(guān)聯(lián)分析，服務(wù)擁堵治理（-）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Congested segment and intersection Morning peakCommercial/residential balance and

6、congested segments morning peakIdentifies frequently congested road，Analysis with land development，Support for congestion management from 第7頁(yè)8Congestion formation and dissipation ratio - 2:3Heavy rain, evening peakCongestion Formation and Dissipation Evolution A Subtle Portrayal of Phantom交通網(wǎng)絡(luò)擁堵形成和消

7、散演變規(guī)律分析 幽靈擁堵細(xì)微刻畫(huà)大規(guī)模降雨、晚高峰擁堵形成和消散時(shí)間百分比為2：3第8頁(yè)9Congestion Distribution Cloud Imagehorizontal axis: time vertical axis: road segmentscolor : congestion levelAn accident causing congestion.A: congestion spreadB: congestion dissipationCongestion Formation and Dissipation Evolution A Subtle Portrayal of P

8、hantom交通網(wǎng)絡(luò)擁堵形成和消散演變規(guī)律分析 幽靈擁堵細(xì)微刻畫(huà)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：擁堵消散第9頁(yè)10Inspiration:Can we use a figure to reflect transportation conditions?Roads are like stockstraffic index as its coreFive-dimensional congestion recognition concept應(yīng)用二：“交通指數(shù)”擁堵評(píng)價(jià)Traffic Index Conge

9、stion Evaluation靈感起源：擁堵識(shí)別“五維”理念能否用一個(gè)數(shù)字反應(yīng)交通運(yùn)行狀態(tài)道路類似個(gè)股以“交通指數(shù)”為關(guān)鍵擁堵評(píng)價(jià)體系第10頁(yè)11尾號(hào)4、9限行the last number on the license plate Is 4 or 9very sensitive to changes in urban transport交通指數(shù)對(duì)城市交通擁堵改變非常敏感第11頁(yè)12月交通指數(shù)改變（-）Month traffic index （from to ）數(shù)據(jù)積累：連續(xù)積累了至今全部數(shù)據(jù)。Data accumulation: continuously from to the prese

10、nt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。first time: urban congestion be measured quantitatively, and management goals also become quantitative.第12頁(yè)severe congestion during evening peak 72 days 22 days 28 days 45 days晚高峰嚴(yán)重?fù)矶绿斓?3頁(yè)14Congestion duration （from to ） seriousLightmiddle第14頁(yè)交通運(yùn)行提前研判和應(yīng)對(duì) Congestion forec

11、asting and replying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(mén)運(yùn)力調(diào)配、公眾出行 第15頁(yè)Application 3: Electronic Fee (IC) for Public Transport16Segment passengers of bus networkpublic transport operational parameters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(wàn)條公共交通電子收費(fèi)數(shù)據(jù) about 25 million electronic fee collection data items e

12、ach day 從5月開(kāi)始積累數(shù)據(jù) began in May 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 no additional facilities are added, it achieved automatic computation of public transport operational parameters 第16頁(yè)17Boarding and alighting volumeCongested segments and nodesBus passenger flow concentration locations generally have serious

13、 congestion城市公交客流集中地方，往往擁堵較為嚴(yán)重基于公交IC卡數(shù)據(jù)計(jì)算 From bus IC data基于浮動(dòng)車(chē)行程速度計(jì)算 From floating car data全市客流點(diǎn)登降量晚高峰擁堵路段和節(jié)點(diǎn)第17頁(yè)18Subway Passenger Characteristics and Land UseResidentialCommercialResidential+Commercial軌道交通客流特征與周?chē)玫毓πХ治鼍幼≈鲗?dǎo)：天通苑商業(yè)主導(dǎo)：國(guó)貿(mào)居住+商業(yè)：軍博第18頁(yè)Taxi Passenger Characteristics Analysis19應(yīng)用四：出租汽車(chē)客流特

14、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)），低速第19頁(yè)20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)）Taxi Passenger Characteristics Analysis應(yīng)用四：出租汽車(chē)客流特征分析第20頁(yè)21直達(dá)系數(shù)(直達(dá)系數(shù)=直線距離/行駛距離)棋盤(pán)狀路網(wǎng)，理想直線系數(shù)=1.414/2=0.707回

15、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Taxi Passenger Characteristics Analysis應(yīng)用四：出租汽車(chē)客流特征分析第21頁(yè)22Application 5: Analysis Based on Pseudo-code mobile signaling DataAbout 18 million users a day (sample), 1 billion records everyday應(yīng)用五：偽碼移動(dòng)信令數(shù)據(jù)交通運(yùn)行分析每日靠近1800萬(wàn)用戶（樣本），天天10億條統(tǒng)計(jì)。第22頁(yè)在京外地人口中，前三甲：河北（25%）、河南（10%），

16、山西（8.94%）在京外地人口中（34天連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)）在京停留時(shí)間超出27天：占54%在京停留時(shí)間 2-7 天：占總量13%第23頁(yè)24Identifies the population (mobile phone users) relevant to the CBD Computes travel statisticsTravel Characteristics Analysis of CBD Population Average Daily Attraction TotalCBD population 24-hour movement2-4時(shí)4-6時(shí)6-8時(shí)8-10時(shí)10-12時(shí)12-14

17、時(shí)14-16時(shí)16-18時(shí)18-20時(shí)20-22 hCBD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)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)人口二十四小時(shí)流動(dòng)第24頁(yè)25Analysis of Public Rail Passenger CharacteristicsBeijing subway hourly sectional flow diagram for morning peakFrom bus IC DataFrom Pseudo-code mobile signaling Data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

18、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)線乘客居住地分布（人口數(shù)）地鐵1號(hào)線乘客工作地分布(人口數(shù))第25頁(yè)26Urban Transport Simulation Model應(yīng)用六：城市交通仿真模型路網(wǎng)、車(chē)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)第26頁(yè)2724.5 thousand person trips21.8 thousand person trips, 89%Jingtong Expressway Bus Lane Deployment CaseSectional bus passengers distribution

19、(morningpeak) Bus routes are concentrated, the traffic is very heavy so buses and private vehicles mutually affect each other, drop efficiency.From IC dataTongzhou to CBD passenger distributionFrom Pseudo-code mobile signaling Data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)

20、車(chē)相互影響，效率均較低。 Proposed to deploy dedicated bus lanes to benefit both public and private transport.京通快速路斷面公交客流OD分布（早高峰）通州至CBD客流分布第27頁(yè)28Bus Lane Deployment SimulationMorning peakEvening Peak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、晚高峰出城方向降低一條車(chē)道，交通需求會(huì)有所下降，路段負(fù)荷有所增加，周?chē)叫械缆妨髁坑兴黾?，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 Traffic De

21、mand （veh/h）平均路段負(fù)荷度 Average Road Segment Load現(xiàn)實(shí)狀況Current建成后 After Construction改變率Change現(xiàn)實(shí)狀況Current建成后 After Construction改變率 Change早高峰（Morning peak）進(jìn)京64884242-34.6%1.411.420.5%出京38732736-29.3%0.840.918.3%晚高峰（Evening peak）進(jìn)京33432368-29.2%0.73 0.797.9%出京50713233-36.3%1.101.154.5%第28頁(yè)Result Evaluation (

22、Open for 1 Year)高峰時(shí)段公交運(yùn)力提升35% Capacity（peak）: + 35%公交IC卡數(shù)據(jù) From bus IC data浮動(dòng)車(chē)速度數(shù)據(jù) From Floating Car DataAbout 25% of passengers from subway to bus開(kāi)通前開(kāi)通后beforeafter開(kāi)通前 before開(kāi)通后 after效果評(píng)定（開(kāi)通1年后） 全日客運(yùn)量增加24.5% passenger s（day）：+ 24.5%乘客問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù) From Passenger Survey Data 約25%乘客由地鐵轉(zhuǎn)移來(lái)第29頁(yè)30ABC匯報(bào)內(nèi)容Content

23、第30頁(yè)31Mobile Internet: more data, complex association 公交、自行車(chē)、私家車(chē) Bus, bicycle, car客運(yùn)與貨運(yùn) Passenger and freight交通與土地、人口 Transportation and land, population 出行與社交、餐飲 Travel and social, catering移動(dòng)互聯(lián)：數(shù)據(jù)將越來(lái)越多，且復(fù)雜關(guān)聯(lián)如浮動(dòng)車(chē)：4萬(wàn)輛 = 500萬(wàn)輛 FCD： 40 thousand = 5 million 出行意愿：12萬(wàn) = 2100萬(wàn)人 SP：120 thousand persons=21 m

24、illion 完整出行鏈路Completetravel link起點(diǎn)、換乘點(diǎn)、終點(diǎn)Start, transfer, end步行、公交車(chē)、bicycle、bus, 空間： 10 米 = 0.1米Special：10 meter = 0.1 meter時(shí)間：60秒 = 1秒Interval ：60second= 1 second時(shí)效：實(shí)時(shí)time：real time上班、公務(wù)、下班、娛樂(lè)工作日、休息日、節(jié)假日今年、去年、過(guò)去十年第31頁(yè)32Influencefor urban, transportation planning供給和需求怎樣平衡？How to balance supply and d

25、emand出行者需求：用戶最優(yōu) Traveler demand: the user optimal網(wǎng)絡(luò)供給：系統(tǒng)最優(yōu) Network supply: the system optimal充分互聯(lián)情況下交通誘導(dǎo)策略和用戶最正確路徑、出發(fā)時(shí)間選擇 On fully inter-connected, traffic guide strategy and user best route and departure time choice運(yùn)輸者：最大化地使用資源 operators: maximize the use of resources如公交、地鐵、自行車(chē)，無(wú)縫接駁 Example: bus an

26、d subway, bicycle, Seamless connection客運(yùn)和貨運(yùn)分時(shí)分段使用道路 Segmented using road passenger and freight思索：對(duì)城市、交通規(guī)劃影響第32頁(yè)33交通與城市、社交緊密聯(lián)動(dòng) Interactive between transportation and urban, social居住地、工作地選擇 choice of residence, workplace工作方式、生活方式選擇 choice of work and live style社交活動(dòng)時(shí)間、地點(diǎn)安排 position and time arrangement of Social activities餐飲、旅游、購(gòu)物營(yíng)銷(xiāo)管理、總量控制