張改 馬黨生

摘 要 隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，城市交通也迎來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。文章提出了大數(shù)據(jù)背景下的公交規(guī)劃流程，闡述了大數(shù)據(jù)背景下的公交規(guī)劃數(shù)據(jù)來源、數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)應(yīng)用等方面內(nèi)容，為大數(shù)據(jù)背景下的公交規(guī)劃提出了相關(guān)思路方法。使公交規(guī)劃更智能化、信息化和科學(xué)化，提供公交的便利性、實(shí)時(shí)性和可靠性。

關(guān)鍵詞 大數(shù)據(jù)；城市公交；規(guī)劃研究

中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2018）211-0135-02

在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的今天，大數(shù)據(jù)的關(guān)注度逐漸上升，各國及各個(gè)領(lǐng)域都力圖挖掘擴(kuò)充大數(shù)據(jù)的應(yīng)用范圍，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)所蘊(yùn)含的潛在價(jià)值。要解決公交系統(tǒng)存在的問題，以求達(dá)到提高供需雙方的平衡匹配性的目的，其本質(zhì)核心是利用新型科技技術(shù)進(jìn)行信息的采集、傳輸、結(jié)合交通機(jī)理的應(yīng)用處理和結(jié)合交通目標(biāo)的應(yīng)用共享。我們可以依靠大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)快速、準(zhǔn)確地獲取交通數(shù)據(jù)并構(gòu)建交通數(shù)據(jù)處理模型。其優(yōu)勢在于：1）提高公交車輛的利用率；2）實(shí)現(xiàn)公交車輛調(diào)度實(shí)時(shí)性；3）促進(jìn)公交智能化管理；4）公交路網(wǎng)規(guī)劃及站點(diǎn)設(shè)置的合理性。根據(jù)手機(jī)信號(hào)等數(shù)據(jù)的采集，對(duì)居民出行進(jìn)行分析，從而得到出行需求，根據(jù)出行需求對(duì)公交路網(wǎng)及公交站點(diǎn)的設(shè)置進(jìn)行規(guī)劃，提高公交系統(tǒng)的利用率[1-3]。

1 大數(shù)據(jù)背景下公交規(guī)劃

1.1 規(guī)劃目標(biāo)

1.1.1 解決傳統(tǒng)數(shù)據(jù)采集困難、準(zhǔn)確性不高的缺陷

常規(guī)公交規(guī)劃中居民出行OD數(shù)據(jù)采集方式為人工采集，進(jìn)行抽樣調(diào)查。由于為人工抽樣調(diào)查，存在如下問題：一些敏感問題，如個(gè)人收入、家庭成員、年齡等重要信息，在調(diào)查結(jié)果中很難得到真實(shí)地體現(xiàn)，同時(shí)會(huì)引起調(diào)查對(duì)象的反感；調(diào)查人員水平層次不齊，數(shù)據(jù)的精確性得不到保證；為抽樣調(diào)查，調(diào)查得的數(shù)據(jù)很難完全代表總體出行特征。將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于公交規(guī)劃，可以解決傳統(tǒng)調(diào)查方法中數(shù)據(jù)采集困難、采集成本高、精確性得不到保證等缺陷。

1.1.2 解決客流預(yù)測精確性問題，實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)柔性增長

常規(guī)公交規(guī)劃數(shù)據(jù)來源的不精確，必然導(dǎo)致預(yù)測結(jié)果存在偏差；同時(shí)由于采集、整理、分析和運(yùn)用數(shù)據(jù)的漫長周期，最終導(dǎo)致路網(wǎng)的增長與實(shí)際需求存在較大偏差。將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于公交規(guī)劃后，樣本數(shù)等于總體數(shù)，數(shù)據(jù)能全面反映居民的出行特征；同時(shí)由于大數(shù)據(jù)能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采集，數(shù)據(jù)處理速度快，預(yù)測結(jié)果和實(shí)際需求較為吻合，可以實(shí)現(xiàn)路網(wǎng)柔性增長，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)供需的動(dòng)態(tài)平衡。

1.1.3 公交線網(wǎng)、站點(diǎn)優(yōu)化

常規(guī)公交線網(wǎng)的布設(shè)與調(diào)整方法以居民采用公交出行OD量為依據(jù)，公交線網(wǎng)優(yōu)化是一個(gè)多目標(biāo)規(guī)劃問題，在優(yōu)化過程中通?？紤]服務(wù)于大多數(shù)乘客、使乘客總出行時(shí)間更小、線網(wǎng)效率最大、保證良好的可達(dá)性等目標(biāo)，同時(shí)兼顧公共交通經(jīng)營企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益為指導(dǎo)思想。但大多數(shù)方法僅限于理論研究，很難在實(shí)際工程中操作。引入大數(shù)據(jù)之后，如根據(jù)手機(jī)用戶的GPS定位信息，對(duì)居民的出行特征能有直觀清晰的了解，確定最優(yōu)線路和設(shè)置站點(diǎn)的最佳位置

1.1.4 實(shí)時(shí)調(diào)度

目前公交方式對(duì)居民出行缺乏吸引力的主要原因之一有乘車準(zhǔn)時(shí)性得不到保證，由于公交車在高峰小時(shí)常常因交叉口堵塞和車流過多而產(chǎn)生延誤，準(zhǔn)時(shí)性難以得到保證。引入大數(shù)據(jù)之后，公交公司能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)地掌握到這些信息，制定合理的調(diào)度策略，滿足用戶需求。

1.2 規(guī)劃思路

1）通過手機(jī)數(shù)據(jù)或者公交IC卡數(shù)據(jù)提取居民出行OD與公交線路相匹配，從而提取居民公交出行OD數(shù)據(jù)，具體涉及到手機(jī)GPS數(shù)據(jù)與公交GPS數(shù)據(jù)匹配問題。

2）通過手機(jī)數(shù)據(jù)提取人流量時(shí)空信息、用戶屬性等，為公交規(guī)劃提供更有針對(duì)性的信息。

3）通過數(shù)據(jù)提取，客流預(yù)測和仿真評(píng)價(jià)使公交規(guī)劃更智能化和科學(xué)化，提高公交便利性和可靠性。

1.3 規(guī)劃內(nèi)容

1.3.1 數(shù)據(jù)來源

隨著智能手機(jī)的普及和智能交通技術(shù)的發(fā)展，可用于公交規(guī)劃的數(shù)據(jù)來源越來越多，不僅可以通過原始的OD調(diào)查和現(xiàn)在公交運(yùn)行狀況來獲取數(shù)據(jù)，還可以通過移動(dòng)手機(jī)。公交IC卡等來獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.3.2 數(shù)據(jù)提取分離

原始的OD調(diào)查和公交運(yùn)行數(shù)據(jù)均可直接用于公交規(guī)劃，所以本節(jié)主要涉及如何從手機(jī)數(shù)據(jù)和IC卡等中提取需要的數(shù)據(jù)。

1）移動(dòng)手機(jī)數(shù)據(jù)提取城市居民出行數(shù)據(jù)。

（1）人流量分析：根據(jù)移動(dòng)手機(jī)數(shù)據(jù)獲得研究區(qū)域的各種人流量數(shù)據(jù)，如實(shí)時(shí)人流量、新增人流量、駐留情況、用戶來源等相關(guān)信息。

（2）人口出行分析：根據(jù)手機(jī)數(shù)據(jù)很容易獲得居民出行的相關(guān)信息，如出行分布，出行量，特別是上下班出行，出行量等，這些數(shù)據(jù)都與公交規(guī)劃息息相關(guān)。

（3）用戶屬性挖掘：通過用戶大量的移動(dòng)信令數(shù)據(jù)的規(guī)則和特點(diǎn)，分析用戶是居住人口、工作人口還是臨時(shí)人口。

2）公交IC卡提取公交出行OD數(shù)據(jù)。

（1）日常出行關(guān)聯(lián)分析：主要針對(duì)有固定出行需求的居民，如上班人員等，他們有固定的出行OD，考慮到公交IC卡只能記錄O點(diǎn)的記錄，通過對(duì)出行者一個(gè)月甚至更長的IC卡數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，運(yùn)用關(guān)聯(lián)分析的方法獲得其出行OD數(shù)據(jù)。

（2）站點(diǎn)流量統(tǒng)計(jì)分析：根據(jù)公交IC卡的刷卡記錄和居民使用公交IC卡的比例很容易獲得不同站點(diǎn)公交車輛的客流量分布情況。

1.3.3 基于數(shù)據(jù)的公交規(guī)劃

從手機(jī)、公交IC卡等提取相關(guān)OD數(shù)據(jù)、人口信息數(shù)據(jù)、人流量時(shí)空分布數(shù)據(jù)后可用于公交線路、場站、樞紐等規(guī)劃，具體用于如下所示。

1）根據(jù)提取的人流量及其OD信息規(guī)劃公交線路，并結(jié)合特定的功能地點(diǎn)（如住宅區(qū)、機(jī)場、車站、碼頭、大型商場、辦公區(qū)、學(xué)校、公園、大型體育場館等）即城市規(guī)劃發(fā)展趨勢進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整（OD數(shù)據(jù)）。

2）根據(jù)提取的人流量數(shù)據(jù)，特別是其中的新增人口，新增OD信息等“實(shí)時(shí)”調(diào)整公交線路，新增或者減少公交線路（OD數(shù)據(jù)和人口信息相結(jié)合）。

3）根據(jù)IC卡或者手機(jī)數(shù)據(jù)提取人流量的駐留點(diǎn)規(guī)劃公交站點(diǎn)位置，并可根據(jù)提取出不同時(shí)段內(nèi)人流量分布及人流方向的動(dòng)態(tài)變化對(duì)公交線路的首末站進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整（人流量的空間分布和時(shí)間分布）。

4）根據(jù)人流量的特點(diǎn)規(guī)劃公交調(diào)度，使公交調(diào)度更智能化、實(shí)時(shí)化、信息化，其中包括發(fā)車間隔和發(fā)車車型等（人流量的空間分布和時(shí)間分布）。

5）根據(jù)人群特點(diǎn)調(diào)度車輛安排，如對(duì)老年乘客多的線路，安排座位多的、低踏板的車型，是公交出行更舒適、更人性化（用戶屬性信息）。

6）根據(jù)人群特點(diǎn)調(diào)整公交移動(dòng)電視的廣告投放內(nèi)容，精細(xì)化營銷。（用戶屬性信息）。

從以上數(shù)據(jù)的應(yīng)用可知，在大數(shù)據(jù)背景下，會(huì)使公交規(guī)劃顯得更智能化且可靠性更高。當(dāng)然由于公交規(guī)劃適用于未來，所以從手機(jī)、IC卡中提取的數(shù)據(jù)后可用相關(guān)的預(yù)測方法對(duì)遠(yuǎn)景的公交客流數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測后再用于具體的規(guī)劃實(shí)踐，并對(duì)所做的規(guī)劃進(jìn)行仿真評(píng)價(jià)得到滿意的結(jié)果再用于實(shí)踐。

2 結(jié)論

在當(dāng)前大數(shù)據(jù)時(shí)代，數(shù)據(jù)充斥所帶來的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了企業(yè)領(lǐng)域，其不僅能帶來商業(yè)價(jià)值，亦能產(chǎn)生社會(huì)價(jià)值。隨著信息通訊技術(shù)的發(fā)展，交通運(yùn)輸從數(shù)據(jù)貧乏的困境轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)豐富的環(huán)境，而面對(duì)眾多的交通數(shù)據(jù)，如何從中根據(jù)用戶需求提取有效數(shù)據(jù)成為關(guān)鍵所在。可見，大數(shù)據(jù)管理是一項(xiàng)巨大挑戰(zhàn)，一方面要及時(shí)提取交通數(shù)據(jù)以滿足用戶需求，另一方面須在數(shù)據(jù)的潛在價(jià)值與個(gè)人隱私之間進(jìn)行平衡。本文提出了大數(shù)據(jù)背景下的公交規(guī)劃，與原始的公交規(guī)劃相比，可以免去復(fù)雜的OD調(diào)查，可以通過手機(jī)或者公交IC卡來獲取，且更準(zhǔn)確。不僅如此，我們還可以提取其他有用的信息用于公交規(guī)劃，使公交規(guī)劃更智能化、信息化和科學(xué)化，提供公交的便利性、實(shí)時(shí)性和可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1]陳美.大數(shù)據(jù)在公共交通中的應(yīng)用[J].圖書與情報(bào)，2012（6）：22-28.

[2]王佳.“3G”技術(shù)在城市智能公共交通中的應(yīng)用[D].大連：大連交通大學(xué)，2012.

[3]唐要安.大數(shù)據(jù)在交通中的應(yīng)用[J].交通世界（運(yùn)輸.車輛），2013（12）：126-127.

[4]SHIRA OVIDE.Tapping Big Data to Fill Potholes [EB/ OL].[2014-12-15] http：//online.wsj.com/article/SB100 01424052702303444204577460552615646874.html.

[5]Big Data Analytics Applied to Traffic Issues in New Jersey[EB/OL].[2014-12-15].http：//nyconvergence. com/2012/06/big-data-analytics-applied-trafficissuesnew-jersey.html.

[6]董海龍.深圳智能交通系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀[EB/OL].[2014-12-15]. http：//www.tranbbs.com/news/cnnews/ITS/news_64980_2. shtml.