北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望課件

北京交通大數(shù)據(jù)應用與展望

ApplicationsandProspect

ofBeijingTransportationBigData北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望匯報內(nèi)容ContentABC2北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望數(shù)據(jù)類型DataType交通基礎數(shù)據(jù)BasicData動態(tài)運行數(shù)據(jù)DynamicData交通調(diào)查數(shù)據(jù)CensusData城市活動數(shù)據(jù)ContextData基礎設施

Infrastructure車輛和人員VehiclesandEmployees交通行為數(shù)據(jù)BehaviorData交通檢測數(shù)據(jù)DetectionDevices人口、土地、經(jīng)濟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動態(tài)運行數(shù)據(jù)Dynamicdata道路檢測器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Electronicfee(ICcards,ETC)收費時間、位置、線路、額度公交IC卡：2500萬記錄/天，10G/天ETC：300萬記錄/天牌照識別Recognitiondata(Video,RFID)檢測位置和時間、車牌號（車輛屬性數(shù)據(jù)）采集：2分鐘2G，500萬記錄/天（按檢測點存儲）事故數(shù)據(jù)Accidentdata事故位置、時間、類型信令數(shù)據(jù)Pseudo-codemobilesignalingdata信令發(fā)生位置、時間、活動類型北京移動：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、運輸經(jīng)濟專項調(diào)查、出行方式意愿性調(diào)查Householdsurveys,intentionsurveys,etc.城市綜合交通調(diào)查、運輸經(jīng)濟專項調(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)、交錯關聯(lián)交通基礎數(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)應用和展望匯報內(nèi)容ContentABC5北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望應用1:浮動車系統(tǒng)(FCD)北京：40000輛出租汽車，5分鐘（20秒）計算一次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)應用和展望識別常發(fā)擁堵路段，并與土地開發(fā)關聯(lián)分析，服務擁堵治理（2009---）早高峰擁堵路段和節(jié)點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)應用和展望Congestionformationand

dissipationratio-2:3Heavyrain,eveningpeakCongestionFormationandDissipationEvolution——ASubtlePortrayalofPhantom交通網(wǎng)絡擁堵形成和消散演變規(guī)律分析——幽靈擁堵的細微刻畫大規(guī)模降雨、晚高峰擁堵形成和消散的時間比例為2：38北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望CongestionDistribution"CloudImage"horizontalaxis:timeverticalaxis:roadsegmentscolor:congestionlevelAnaccidentcausingcongestion.A:congestionspreadB:congestiondissipationCongestionFormationandDissipationEvolution——ASubtlePortrayalofPhantom交通網(wǎng)絡擁堵形成和消散演變規(guī)律分析——幽靈擁堵的細微刻畫交通擁堵分布時空“云圖”橫軸代表時間，縱軸代表路段顏色代表該時間、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)應用和展望Inspiration:Canweuseafiguretoreflecttransportationconditions?Roadsarelikestocks

"trafficindex"asitscore"Five-dimensional"congestionrecognitionconcept應用二：“交通指數(shù)”擁堵評價"TrafficIndex"CongestionEvaluation靈感來源：擁堵識別“五維”理念能否用一個數(shù)字反映交通運行狀態(tài)道路類似個股以“交通指數(shù)”為核心的擁堵評價體系10北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望尾號4、9限行thelastnumberonthelicenseplateIs4or9verysensitivetochangesinurbantransport交通指數(shù)對城市交通擁堵變化非常敏感11北京市交通大數(shù)據(jù)應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，擁堵治理目標實現(xiàn)定量化。firsttime:urbancongestionbemeasuredquantitatively,andmanagementgoalsalsobecomequantitative.12北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望severecongestionduringeveningpeak2010

72days2011

22days2012

28days2014

45days晚高峰嚴重擁堵天北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望Congestionduration（from2007to2015）seriousLightmiddle14北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望交通運行提前研判和應對Congestionforecasting

andreplying建立研判工作機制，年初、節(jié)假日前、高峰擁堵期前，針對性進行研判預測，引導各部門運力調(diào)配、公眾出行

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

每日近2500萬條公共交通電子收費數(shù)據(jù)

about25millionelectronicfeecollectiondataitemseachday

從2006年5月開始積累數(shù)據(jù)

beganinMay

2006

在不額外增加設施建設情況下，實現(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)應用和展望BoardingandalightingvolumeCongestedsegmentsandnodesBuspassengerflowconcentrationlocationsgenerallyhaveseriouscongestion城市公交客流集中的地方，往往擁堵較為嚴重基于公交IC卡數(shù)據(jù)計算FrombusICdata基于浮動車行程速度計算Fromfloatingcardata全市客流點登降量晚高峰擁堵路段和節(jié)點17北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望SubwayPassengerCharacteristicsandLandUseResidentialCommercialResidential+Commercial軌道交通客流特征與周邊用地功能分析居住主導：天通苑商業(yè)主導：國貿(mào)居住+商業(yè)：軍博18北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望TaxiPassengerCharacteristicsAnalysis19應用四：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（按起點位置統(tǒng)計）上地、中關村二環(huán)內(nèi)西四環(huán)早高峰：二環(huán)內(nèi)南部、上地、中關村，出行速度較低；晚高峰：三環(huán)內(nèi)、北部城區(qū)（中關村、上地、望京、東北四環(huán)），低速北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望出行距離(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：內(nèi)短外長、西短東長白天6:00-22:00出行距離分布（按起點位置統(tǒng)計）TaxiPassengerCharacteristicsAnalysis應用四：出租汽車客流特征分析20北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望直達系數(shù)(直達系數(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)外直達系數(shù)：0.66直達系數(shù)：0.67回龍觀南四環(huán)外TaxiPassengerCharacteristicsAnalysis應用四：出租汽車客流特征分析21北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望Application5:AnalysisBasedonPseudo-codemobilesignalingDataAbout18millionusersaday(sample),1billionrecordseveryday應用五：偽碼移動信令數(shù)據(jù)的交通運行分析每日接近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)測數(shù)據(jù)）在京停留時間超過27天的：占54%在京停留時間[2-7]天的：占總量的13%北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望Identifiesthepopulation(mobilephoneusers)relevanttotheCBD

ComputestravelstatisticsTravelCharacteristicsAnalysisofCBDPopulation

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

日均吸引總量CBD相關人口24小時流動24北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望AnalysisofPublicRailPassengerCharacteristicsBeijingsubwayhourlysectionalflowdiagramformorningpeakFrombusICDataFromPseudo-codemobilesignalingData軌道交通乘客特征分析由公交IC卡數(shù)據(jù)計算北京軌道交通早高峰小時斷面流量圖由偽碼移動信令數(shù)據(jù)計算地鐵1號線乘客的居住地分布（人口數(shù)）地鐵1號線乘客的工作地分布(人口數(shù))25北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望UrbanTransportSimulationModel應用六：城市交通仿真模型路網(wǎng)、車輛等基礎數(shù)據(jù)土地、人口等社會數(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)應用和展望24.5thousandpersontrips21.8thousandpersontrips,89%JingtongExpresswayBusLaneDeploymentCaseSectionalbuspassengersdistribution

(morningpeak)Busroutesareconcentrated,thetrafficisveryheavysobusesandprivatevehiclesmutuallyaffecteachother,dropefficiency.FromICdataTongzhoutoCBDpassengerdistributionFromPseudo-codemobilesignalingData京通快速路設置公交專用道案例市政府擬設置公交專用道，實現(xiàn)公交和私人交通雙贏。京通快速路沿線公交線路密集，但交通負荷度高，公共交通和私人機動車相互影響，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)應用和展望BusLaneDeploymentSimulationMorningpeakEveningPeak公交專用道設置仿真分析測試結果：早高峰進城方向、晚高峰出城方向減少一條車道，交通需求會有所下降，路段負荷有所增加，周邊平行道路流量有所增長，但總體效果能夠有效緩解京通快速路擁堵情況，實施方案可行。

流量需求

TrafficDemand（veh/h）平均路段負荷度

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）進京64884242-34.6%1.411.420.5%出京38732736-29.3%0.840.918.3%晚高峰（Eveningpeak）進京33432368-29.2%0.730.797.9%出京50713233-36.3%1.101.154.5%28北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望ResultEvaluation(Openfor1Year)高峰時段公交運力提高35%Capacity（peak）:+35%公交IC卡數(shù)據(jù)Frombus

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

before開通后

after效果評估（開通1年后）全日客運量增長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)應用和展望ABC匯報內(nèi)容Content30北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望MobileInternet:moredata,

complexassociation

公交、自行車、私家車

Bus,bicycle,car客運與貨運

Passengerandfreight交通與土地、人口

Transportationandland,population出行與社交、餐飲

Travelandsocial,catering移動互聯(lián)：數(shù)據(jù)將越來越多，且復雜關聯(lián)如浮動車：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、換乘點、終點Start,transfer,end步行、公交車、……bicycle、bus,……空間：10米=>

0.1米Special：10meter

=>

0.1meter時間：60秒=>1秒Interval：60second=>1

second時效：實時time：realtime上班、公務、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)絡供給：系統(tǒng)最優(yōu)

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

Onfullyinter-connected,trafficguidestrategyanduserbestrouteanddeparturetimechoice運輸者：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客運和貨運分時分段使用道路Segmentedusingroadpassengerandfreight思考：對城市、交通規(guī)劃的影響32北京市交通大數(shù)據(jù)應用和展望交通與城市、社交緊密聯(lián)動

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社交活動的時間、地點安排

positionandtimearrang