楊東援

城市交通大數(shù)據(jù)分析的方法隱藏于目的之后，因此本書的目標(biāo)專注于大數(shù)據(jù)支持下城市交通的決策判斷思維和技術(shù)思路問題，而舍棄對于具體技術(shù)的詳細(xì)討論。伴隨大數(shù)據(jù)和復(fù)雜系統(tǒng)理論的發(fā)展，城市交通理論面臨著新的變革。大數(shù)據(jù)創(chuàng)建的新技術(shù)環(huán)境基礎(chǔ)上，依托復(fù)雜性理論等指導(dǎo)，融合傳統(tǒng)技術(shù)形成新的決策支持框架，會產(chǎn)生推動城市交通理論革命性發(fā)展的激流。

但是技術(shù)道路絕不平坦，在初步嘗試的喜悅之后，越來越多的困難呈現(xiàn)在人們面前。大數(shù)據(jù)的模糊性和蓋然性特征引發(fā)研究者對于大數(shù)據(jù)分析與傳統(tǒng)模型分析技術(shù)方法內(nèi)在差異的思考；更加廣泛的信息被塞入基于OD的理論框架，也暴露出不相適應(yīng)與所受制約；將碎片化信息轉(zhuǎn)化為決策依據(jù)過程中，大量“間接證據(jù)”的使用表現(xiàn)為一條半隱半現(xiàn)的技術(shù)路徑；交通決策者與分析技術(shù)人員之間缺乏與大數(shù)據(jù)體系相適應(yīng)的技術(shù)語境，出現(xiàn)了新的溝通困難。

《透過大數(shù)據(jù)把脈城市交通》

楊東援， 段征宇著

汪光燾叢書主編

出版社： 同濟(jì)大學(xué)出版社

多年的研究經(jīng)歷產(chǎn)生了一種感受：大數(shù)據(jù)與城市交通的融合猶如一個技術(shù)領(lǐng)域的“圍城”，圈外的研究者受到新技術(shù)展現(xiàn)出來優(yōu)勢的不斷誘惑，而身陷其中的“探路者”則在苦惱如何跳出不完備數(shù)據(jù)環(huán)境的泥沼。

面對這一系列問題，需要在總結(jié)已有經(jīng)驗基礎(chǔ)上梳理交通大數(shù)據(jù)研究和應(yīng)用思路。研究實踐也使我們深切地感受到，如果技術(shù)要求和方向得以明確，具體技術(shù)的實現(xiàn)不會成為致命障礙，而思路迷茫與混亂卻正在阻礙大數(shù)據(jù)技術(shù)快速融入交通工程學(xué)科領(lǐng)域。

對于將大數(shù)據(jù)技術(shù)融入城市交通分析體系來說，有三個重要的技術(shù)障礙橫亙在面前：

首先是分析技術(shù)必須實現(xiàn)對“蓋然性”的包容。雖然都與“不確定性”具有緊密關(guān)聯(lián)，但是數(shù)字化的“概率性”與證明力的“蓋然性”卻是有著重要的區(qū)別，證明力的蓋然性評估不能簡單等同于數(shù)學(xué)上的概率驗算問題。概率指的是事物出現(xiàn)的可能性，而蓋然性則是對于事實真相認(rèn)知程度的表征。例如，在應(yīng)用IC卡數(shù)據(jù)分析用戶乘坐公交行為過程中，根據(jù)刷卡時間間隔判斷是否屬于公交換乘，可以認(rèn)為是在特定時間間隔內(nèi)刷卡屬于“換乘行為”的概率問題，但是要根據(jù)用戶一段時間（例如1～3個月）的公交使用特征，判斷其是否屬于“依靠公交通勤”的用戶，就成為一個蓋然性問題。由于并不能肯定用戶始終使用1張IC卡，由于分析者并不能確定用戶屬于上班一族等多方面復(fù)雜原因，我們只能判斷一部分用戶肯定（或者否定）是公交通勤用戶，但是存在相當(dāng)一部分難以真正判定其屬性。也就是說，我們并沒有掌握研究對象是否屬于公交通勤用戶的直接證據(jù)，而是根據(jù)其與內(nèi)在屬性模糊聯(lián)系的表面行為特征做出了具有蓋然性的判斷。因而，力圖通過大數(shù)據(jù)把脈城市交通，就遇到了分析者到底多大程度上掌握了事實真相的評估門檻，不邁過這一門檻就難以做出對策決斷。

其次必須在“相關(guān)”與“因果”之間架設(shè)橋梁。在大數(shù)據(jù)時代，相關(guān)分析由于其具有可以快捷、高效地發(fā)現(xiàn)問題的優(yōu)勢而受到廣泛的關(guān)注，在商業(yè)分析、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域的成功使其大有替代“因果”的趨勢。的確，對于復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)來說，錯綜復(fù)雜的聯(lián)系以及行為主體的適應(yīng)性演化，造成構(gòu)建精巧模型完整、準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)演化規(guī)律幾近奢望。但是對于承擔(dān)巨大社會責(zé)任的管理者來說，面對意見分歧的尖銳爭論和心中無數(shù)的社會響應(yīng)，完全撇開“因果”又是一種難以接受的決策方式。正因為如此，交通領(lǐng)域中相當(dāng)程度的技術(shù)研究都圍繞著將大數(shù)據(jù)納入基于OD的模型體系框架而努力，但所取得的進(jìn)展相當(dāng)有限。事實上，大數(shù)據(jù)在時空范圍內(nèi)的觀察廣度，以及對研究對象的大樣本覆蓋，超越了依托小樣本數(shù)據(jù)構(gòu)建的模型的觀察能力。但是對于復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)反映基本規(guī)律的內(nèi)部模型的認(rèn)識，基于行為的模型、基于活動的模型，以及網(wǎng)絡(luò)交通流分析模型等具有不可替代的優(yōu)勢。如何融會兩者的優(yōu)勢，實現(xiàn)宏微觀融合、大樣本分析與案例剖析融合，對于城市交通分析創(chuàng)新具有戰(zhàn)略性意義。

第三是需要從趨勢外延預(yù)測走向反饋基礎(chǔ)上修正認(rèn)識掌控未來。由于城市交通的復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)特性，造成未來的演化具有很強(qiáng)的不確定性。簡單根據(jù)過去趨勢與特征推演未來的線性思維預(yù)測方法，難以適應(yīng)快速變化的現(xiàn)實。大數(shù)據(jù)環(huán)境所提供的連續(xù)追蹤觀測的能力，為基于復(fù)雜性理論研究城市交通創(chuàng)建了不可或缺的基礎(chǔ)。問題在于這并非簡單的分析技術(shù)變革，而是決策模式和管控方法，乃至城市交通規(guī)劃與管理體系的變革。兼顧管理、工程和研究的理論體系的建立，需要不斷的實踐與探索，當(dāng)務(wù)之急是盡快明確理論與技術(shù)的發(fā)展方向。這種學(xué)科發(fā)展的戰(zhàn)略抉擇，并非可以簡單依據(jù)理念與愿望，而是需要在城市交通系統(tǒng)管控中所積累經(jīng)驗的支持，以及案例研究的啟示。

總體來看，大數(shù)據(jù)對于城市交通所帶來的機(jī)遇絕不僅是一種技術(shù)手段，它使我們有可能擁有對復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)多方位、深入持續(xù)觀測的戰(zhàn)略技術(shù)手段，從而改變傳統(tǒng)的城市交通規(guī)劃與管理方法。同時，大數(shù)據(jù)又不是與傳統(tǒng)分析技術(shù)的對立和排斥，畢竟絕大多數(shù)情況下大數(shù)據(jù)只能告訴我們“是什么”，卻難以回答“為什么”。大數(shù)據(jù)的價值在于支持管理大智慧，在戰(zhàn)略層介入管理決策才無愧于“第四范式”的稱謂。

在上述認(rèn)識的基礎(chǔ)上，本書圍繞如下問題的思考而展開：什么是交通大數(shù)據(jù)？城市交通為什么需要大數(shù)據(jù)？城市交通領(lǐng)域大數(shù)據(jù)應(yīng)用與其他領(lǐng)域的差異是什么？能否將大數(shù)據(jù)技術(shù)植入城市交通傳統(tǒng)技術(shù)框架？ 城市交通大數(shù)據(jù)應(yīng)用的技術(shù)主力是誰？ 融合大數(shù)據(jù)技術(shù)與傳統(tǒng)技術(shù)的框架是什么？多源數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上信息融合的技術(shù)特點是什么？如何在宏微觀分析之間架設(shè)橋梁？如何建立城市交通戰(zhàn)略調(diào)控的技術(shù)框架？

本書分為兩個基本部分：第一部分由第1、2、3章構(gòu)成，論述城市交通領(lǐng)域大數(shù)據(jù)思維的主要技術(shù)概念；第二部分由第4、5、6、7章構(gòu)成，討論大數(shù)據(jù)分析中的主要技術(shù)如何在城市交通領(lǐng)域中應(yīng)用。對于信息技術(shù)人員來說，通過本書可以了解如何在城市交通這一舞臺上展現(xiàn)大數(shù)據(jù)的魅力；對于交通工程師來說則希望能夠幫助他們增強(qiáng)大數(shù)據(jù)思維；而對于交通數(shù)據(jù)分析師來說，希望通過本書能夠引導(dǎo)他們建立一個技術(shù)框架。

盡管在交通數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域進(jìn)行了十余年的摸索，但是面對思維方式差異很大的學(xué)科跨度，以及有限的實踐經(jīng)驗積累，要寫好本書仍然感到力不從心。好在雖然僅是“一家之言”，仍然能夠引發(fā)關(guān)注與討論，聊以寬慰自身付出的努力，以及助手、學(xué)生和同事的信任。