手機(jī)信令大數(shù)據(jù)用于交通調(diào)查的現(xiàn)狀及分析

常青

長(zhǎng)安大學(xué) 陜西 西安 710064

一、傳統(tǒng)與新型交通調(diào)查數(shù)據(jù)采集方式

交通規(guī)劃數(shù)據(jù)采集與分析經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段。其一是關(guān)注路和公交系統(tǒng)本身的情況，其二是關(guān)注車輛本身，車輛出行規(guī)律及軌跡，其三是關(guān)注人的活動(dòng)規(guī)律。而調(diào)查方法也從傳統(tǒng)方法轉(zhuǎn)化為新方法。其中傳統(tǒng)調(diào)查方法包括居民出行調(diào)查、車流量調(diào)查、停車場(chǎng)調(diào)查等、車輛OD調(diào)查，新的調(diào)查方法包括FRID數(shù)據(jù)、卡口數(shù)據(jù)、車輛GPS數(shù)據(jù)、公路收費(fèi)數(shù)據(jù)、GPS浮動(dòng)車、停車場(chǎng)匝機(jī)數(shù)據(jù)、手機(jī)信令數(shù)據(jù)、移動(dòng)互聯(lián)數(shù)據(jù)等。

傳統(tǒng)方法往往基于人工調(diào)查，故具有單個(gè)時(shí)間片段、低抽樣、粗顆粒度及結(jié)果數(shù)據(jù)量小等特點(diǎn)。新方法可自動(dòng)、連續(xù)采集數(shù)據(jù)，樣本為全樣本或大樣本，數(shù)據(jù)為細(xì)顆粒度數(shù)據(jù)同時(shí)數(shù)據(jù)量大。在新的技術(shù)條件下，交通數(shù)據(jù)的應(yīng)用關(guān)注現(xiàn)象同時(shí)更關(guān)注本質(zhì)，視角分析從單一轉(zhuǎn)為多視角關(guān)聯(lián)分析。

二、基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)的交通調(diào)查

（一）信令數(shù)據(jù)及其特點(diǎn)

手機(jī)信令數(shù)據(jù)，即手機(jī)用戶在網(wǎng)絡(luò)活動(dòng)中留下的信號(hào)數(shù)據(jù)，只要手機(jī)開(kāi)機(jī)，其所進(jìn)行的任何行為或活動(dòng)，都會(huì)與基站之間產(chǎn)生信號(hào)交換，信令數(shù)據(jù)對(duì)規(guī)劃研究具有一定的價(jià)值。

大樣本是信令數(shù)據(jù)的一大特點(diǎn)，用戶基數(shù)大，基站在空間上全覆蓋，可提供整個(gè)區(qū)域范圍內(nèi)居民的活動(dòng)信息。其次是非自愿性，手機(jī)信令數(shù)據(jù)屬于非自愿數(shù)據(jù)，是被動(dòng)發(fā)生的數(shù)據(jù)，所以真實(shí)反映了居民活動(dòng)的時(shí)空變化。再次是連續(xù)性和動(dòng)態(tài)性，用戶全體的手機(jī)活動(dòng)信令都被記錄，構(gòu)成了基本連續(xù)的動(dòng)態(tài)記錄。因?yàn)橥ㄟ^(guò)手機(jī)信令數(shù)據(jù)可以研究手機(jī)用戶的行為與空間環(huán)境之間相互作用的特征。

信令數(shù)據(jù)也有其局限性。其一是研究尺度比較大；其二是數(shù)據(jù)無(wú)行為目的，致使分析研究方向較為盲目。

（二）信令數(shù)據(jù)用于交通OD調(diào)查

起訖點(diǎn)調(diào)查即OD調(diào)查，是交通運(yùn)輸規(guī)劃研究最基礎(chǔ)的調(diào)查，全面的再現(xiàn)城市交通特征，揭示城市交通癥結(jié)的原因。傳統(tǒng)的OD調(diào)查方法程序繁復(fù)，較難實(shí)踐。通過(guò)手機(jī)信令獲取出行OD位置依靠信令數(shù)據(jù)中的基站編號(hào)，并結(jié)合基站所在位置和信號(hào)覆蓋范圍判斷當(dāng)前手機(jī)所處的位置。利用小區(qū)定位被動(dòng)接收移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生的信令數(shù)據(jù)，是交通調(diào)查的一項(xiàng)較為簡(jiǎn)便的方式。

基于手機(jī)信令數(shù)據(jù)的OD調(diào)查分析運(yùn)用了手機(jī)大數(shù)據(jù)大樣本、客觀性、連續(xù)性的優(yōu)點(diǎn)，可以用于分析出行OD，進(jìn)行交通方式識(shí)別、出行路徑識(shí)別，進(jìn)行道路車速與車流量檢測(cè)。也可以用于獲取人員分布情況、通勤距離方向情況，同時(shí)可以獲得不同時(shí)間段的全市客流OD數(shù)據(jù)，為現(xiàn)代城市交通規(guī)劃提供了更為詳盡的原始數(shù)據(jù)。

（三）信令數(shù)據(jù)用于OD調(diào)查的基本處理流程

采集得到的手機(jī)信令原始數(shù)據(jù)基本處理流程如下：

第一步數(shù)據(jù)預(yù)處理。在確立條件后，逐一進(jìn)行篩選，隨后提出唯一且難以識(shí)別的IMSI號(hào)、無(wú)法定位等異常記錄，隨即獲得與條件相符的信令數(shù)據(jù)樣本。

第二步基站定位。依據(jù)用戶手機(jī)提供的服務(wù)基站位置，確定出手機(jī)當(dāng)前處于的基站位置。若為市區(qū)基站，由于其密度較大，同時(shí)服務(wù)半徑較?。蝗魹榻紖^(qū)基站，由于其密度較小，同時(shí)服務(wù)半徑較大。

第三步識(shí)別出行鏈。根據(jù)時(shí)間順序提取手機(jī)用戶的信令數(shù)據(jù)，可獲取用戶手機(jī)隨時(shí)間的移動(dòng)軌跡，隨后可構(gòu)建出行鏈識(shí)別，可識(shí)別用戶出行的起終和停留點(diǎn)。

第四步分區(qū)統(tǒng)計(jì)。通過(guò)劃分空間分析單元，獲得用以統(tǒng)計(jì)和分析的交通分區(qū)，隨后建立交通分區(qū)和基站小區(qū)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，進(jìn)而獲得基于交通分區(qū)條件下的出行記錄。

第五步結(jié)果擴(kuò)樣。由于獲取的信令數(shù)據(jù)量有限同時(shí)為了去除無(wú)效數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)樣本的有效性，應(yīng)進(jìn)行擴(kuò)樣處理。

三、問(wèn)題與展望

隱私問(wèn)題是獲取手機(jī)數(shù)據(jù)的一大問(wèn)題，信令數(shù)據(jù)雖不涉及個(gè)人具體信息，但如何做到數(shù)據(jù)完全脫敏，仍是一個(gè)需要解決的問(wèn)題。信令數(shù)據(jù)的產(chǎn)權(quán)歸屬及使用模式是另一大問(wèn)題。信令數(shù)據(jù)本身是由于用戶使用手機(jī)以及獲取運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)才產(chǎn)生的，一旦信令數(shù)據(jù)成為可供科研機(jī)構(gòu)研究的有價(jià)值的原始素材，其所有權(quán)必然引起爭(zhēng)論。數(shù)據(jù)來(lái)源也是目前急需解決的另一個(gè)問(wèn)題，相當(dāng)比例的數(shù)據(jù)是靠政府通過(guò)行政命令施壓運(yùn)營(yíng)商無(wú)償提供的。運(yùn)營(yíng)商采集和處理信令數(shù)據(jù)需要一定經(jīng)濟(jì)上的投入，在無(wú)利益回報(bào)的情況下運(yùn)營(yíng)商缺乏積極性。同時(shí)相關(guān)技術(shù)方法以及知識(shí)人才仍有欠缺，有待進(jìn)一步提升。

四、結(jié)語(yǔ)

近年來(lái)，大數(shù)據(jù)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到交通工程領(lǐng)域的研究，引入手機(jī)信令分析技術(shù)，利用大數(shù)據(jù)信息來(lái)獲取移動(dòng)手機(jī)用戶人口移動(dòng)的規(guī)律，以此實(shí)現(xiàn)人群分布、生活出行規(guī)律、聚集度分析等數(shù)據(jù)挖掘和分析工作，有效提高了交通規(guī)劃決策的客觀性和科學(xué)性。由于傳統(tǒng)的交通調(diào)查分析方法耗費(fèi)巨大的人力物力，利用各種信息資源進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，分析獲取交通數(shù)據(jù)成為了新的研究方向?？茖W(xué)的運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，要規(guī)范數(shù)據(jù)服務(wù)市場(chǎng)，通過(guò)改革令運(yùn)營(yíng)商能加工數(shù)據(jù)，提供數(shù)據(jù)增值服務(wù)，供給交通規(guī)劃行業(yè)和政府合理合法地使用數(shù)據(jù)服務(wù)。