基于手机数据的城市交通规划决策支持系统研究

[摘 要]近年来，城市交通压力日趋严重，我国政府采用许多措施来推进交通系统及其建设的可持续健康的发展。怎样运用各种信息资源来分析城市交通决策，使其更加精细化与科学化，已成为交通规划工作人员所关注的重点。交通拥堵已经成为全球性的话题，传统的交通技术已经无法应对现在日益增长的交通压力，一定要运用先进的科学技术来解决这个问题。本文基于手机数据信息对城市交通规划决策支持系统进行了简单的研究分析。

[关键词]手机数据；交通规划；信息资源

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2016.14.105

[中图分类号]U491.12 [文献标识码]A [文章编号]1673-0194（2016）14-0-02

目前，在全球，移动通信技术被广泛应用，这种技术拥有的用户最多，影响面积最大，并且出行时携带最为方便。使用手机数据来进行交通小区的映射，能够通过研究分析手机来得出该城市的交通系统，这也可以作为一个城市中交通规划的重要依据，对移动通信的计算也是将来计算机领域发展的主要方向。在城市化进程不断加快的情况下，这项技术也是城市交通规划决策的参考依据之一，可以有效地解决现如今日益增长的交通压力，保障人们安全出行，获得更大的经济效益与社会效益。

1 交通规划和手机采集

1.1 交通规划

城市交通规划的主要内容是城市交通设施的选址与配制安装。以往人们所讲的交通规划主要包括：城市交通线路的规划、城市交通设施选址和设计等。城市交通规划通常来说就是确定好城市交通规划的目标，明确主要问题，提出多种方案，选择最优方案，最后实施规划。其他的考虑因素包括人的行为因素、组织步骤、以及政治博弈。现代交通工程已是一门跨领域、涵盖多个学科的应用型学科。

1.2 手机的采集

1.2.1 手机采集数据信息的特征和质量

数据信息的完整性与准确性决定了原始数据信息质量的指标。此外，还要结合城市交通分析模型需要，来确定城市交通模型的分析指标是否适合，并且根据原始数据得出现在的数据，来分析出能不能符合原始数据信息质量的分析标准，是不是适合城市交通模型。

1.2.2 手机数据信息时空分布趋势的分析

使用手机出行的人们，可以用手机数据信息来分析时空分布的趋势。第一，对单个手机用户的出行轨迹进行分析，可以得到这些单个手机用户在不一样的时间段内所处的位置；第二，通过分析在一定的时间段内，每个区域手机用户出行的数量，进而分析出手机用户的时空分布趋势。

1.2.3 交通基础数据信息

使用手机移动通信采集的方法，来展示交通基础数据信息，也就是说把一部分抽象的数据用图或者表的形式，利用可视化的界面展示给用户。要先准备好所要展示的数据信息，分析用户的实际需求，再对所展示的界面进行设计分析，进而制作出来所要展示的内容。

2 手机数据分析下的城市交通特征

2.1 手机数据信息的区域利用特性

目前，我国移动手机已经普及，移动通信手机话务量与所覆盖的城市区域居民活动量的关系是非常紧密的，究竟居民手机话务量与地方活动人口的数量有多少直接关系？笔者经过试验证明，居民手机话务量和其活动区域居民活动量的关系是正相关的。可以对移动手机话务量的分布进行分析，进而得出这个区域居民活动量的分布特征，通过分析得出城市中每个区域的交通情况。城市里面每个区域内的移动手机话务量与活动的人口数量是成正比例关系的，通过对该地区的话务量进行定量就可以知道在该地区活动人口时间的分布情况，这样可以为交通网络的建模提供很好的依据。

如果想要定性区交通土地的单元，首先要做的是对城市中每个区域不同的交通特征进行分析。交通特征就是在一个城市中，对所有的地方进行分析，得出这个城市中有几种类型的交通特征。一般情况下，可以根据该区域话务量的多少与时间来进行分析统计，按照手机话务量的分布图来得到很多种不一样的交通类型。依据实验得出的结论，手机话务量和居民活动总量是呈正比例的关系，那么也可以根据人们活动的总量、时间分布的特性来划分为几种交通类型，进而得出这个区域交通的特点。例如：可以把一个城市划分为两种主要类型，即居民区域与工作区域。这两个区域人们的活动总量有着明显的特征，又有着明显的互补性，在一天内，很多的时间段内如果居民区域的活动量小的话，那么工作区域的活动量就会增加，反过来也是这样的。用常识就可以解释这种现象，工作区域在工作的时间段内人们的活动量一定是最大的，该区域在这个时间段内一定会有一个高峰的。然而，非工作时间段人们的活动量一定是低峰。居民区域是恰恰相反的，在工作的时间段内该地区人们的活动总量是低峰，在休息的时间段人们会来休息，其活动总量一定是高峰。有些地区的手机功能非常复杂，其基站密度也不大，其活动状态特征也会与以往不一样，这个活动状态划为另一种类型，也叫做过渡区域。如果一个城市的功能分布的很明确，手机移动基站较多，并且覆盖面也比较广的话，那么这种过渡区域就会很少。在得到移动手机基站覆盖区域的交通单元类型之后，就把交通类型相同的区域，根据空间连接的关系连接成一片，这时候就区分出城市交通土地的单元，如图1所示。

2.2 手机数据交通小区的映射

城市中手机数据交通小区的映射，需要有这些空间区域里面所有时间段内，手机移动基站的基础数据信息与位置数据信息，基站的位置与基站的类型。按照上面划分过的交通土地单元，来划分这个城市中的交通小区是比较容易的。因此，笔者用相关性得出了一种更加准确的交通小区的映射方法，也就是手机移动信息对于城市交通小区的映射。主要在使用传统方法来进行城市交通小区划分的基础上，与移动基站覆盖范围相结合，并且进行修边来得出非常准确的城市交通小区以及OD矩阵。一般来说移动通信公司所提供的城市移动基站分布图的样子是蜂窝状，使用以前的办法来划分城市交通小区的话，得出的样子一般为不规则的几何图形。用这两种方法所得出的形状差别比较大，那么从移动基站分布图再到城市交通小区映射就比较困难，对于取得OD矩阵来说也非常麻烦。所以，技术人员就提出了修边这种建设性的方法，也就是把移动基站所覆盖的范围映射到城市交通小区上，并且进行融合。一般情况下，一个城市的移动基站一般覆盖城市中每个区域，并且其覆盖范围往往会呈现六边形这样的几何形状。把移动基站的分布图与用以前的办法划分的城市交通小区叠加起来，这时会发现这两者之间有着相关性。

3 结 语

一个城市的交通规划，一定要根据这个城市的交通实际情况，运用科学合理先进的技术与方法来对该城市的交通需求进行预测。交通规划的目的是决策，一个完整的规划在决策中是不可或缺的。城市的交通规划在城市交通系统的建设与科学管理中是非常重要的，同时也是该城市总体规划中一项重要的内容。移动手机数据为城市的交通规划决策提供了依据，该技术的研究在城市规划中非常重要，其不单单引进了移动数据信息，还使城市交通规划紧跟时代的步伐发展，在大量的、实时的、动态的交通数据信息的环境之下，交通规划可望进一步创新，为缓解我国日益增长的交通压力作出相应的贡献。