蔣沅嫄

(北京航空航天大學(xué) 公共管理學(xué)院，北京 100083)

截至2016年，中國的城市化率已達(dá)到57.35%。[1]隨著城市化水平的快速提高，我國城市承載力漸漸與規(guī)劃預(yù)期脫軌，由此滋生出各種“城市病”。其中城市交通問題已逐步演變?yōu)橹萍s城市可持續(xù)發(fā)展的主要障礙。據(jù)2013—2014年《中國經(jīng)濟(jì)生活大調(diào)查》數(shù)據(jù)顯示：北京市每天交通擁堵的時(shí)間為1小時(shí)55分，由此造成的直接經(jīng)濟(jì)損失年均為700億元。盡管中國各大城市都積極嘗試解決交通問題，但由于時(shí)空、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、技術(shù)等條件的限制，傳統(tǒng)的交通管理措施仍無法根治當(dāng)前的交通問題。在“人、車、路”交互形成的交通系統(tǒng)中，城市居民無疑是其中最為關(guān)鍵的因素。從本質(zhì)上說，城市交通問題肇始于城市居民出行行為的能動(dòng)性與隨機(jī)性，而城市交通流量的實(shí)時(shí)分布狀態(tài)也往往直接取決于城市居民的出行行為。因此，采集并剖析城市居民出行行為大數(shù)據(jù)，深挖居民出行信息，掌握居民出行規(guī)律，合理疏導(dǎo)交通流，科學(xué)規(guī)劃交通設(shè)施，不僅是有效緩解當(dāng)前城市交通亂象、提高交通通行效率的有效方式，也是城市全面優(yōu)化發(fā)展、國家治理能力現(xiàn)代化建設(shè)的必然趨勢。

一、文獻(xiàn)綜述

數(shù)據(jù)治理是城市化發(fā)展和國家治理能力現(xiàn)代化建設(shè)的必然要求。通過對(duì)城市各類大數(shù)據(jù)的分析和應(yīng)用，政府才能從以主觀經(jīng)驗(yàn)導(dǎo)向的模糊治理模式向以“數(shù)據(jù)說話”的精準(zhǔn)治理模式轉(zhuǎn)變。因此，為服務(wù)于城市智能交通管理的需要，學(xué)者早已就城市居民出行行為大數(shù)據(jù)的采集和應(yīng)用等方面展開研究。

(一)城市居民出行行為大數(shù)據(jù)采集的研究

1944年美國頒布實(shí)施公路法案后，為彌補(bǔ)道路設(shè)施規(guī)劃信息不足的缺憾，美國公共道路局率先采用起訖點(diǎn)調(diào)查方法采集城市居民出行行為數(shù)據(jù)，即通過到戶訪問區(qū)域內(nèi)居民，采集調(diào)查期內(nèi)居民的出行方式、起訖點(diǎn)等基礎(chǔ)出行數(shù)據(jù)及其居住的單元、人口量、汽車擁有量等家庭特征數(shù)據(jù)。[2]隨著城市化的發(fā)展，采集對(duì)象逐步從宏觀群體走向微觀個(gè)體，而采集方式也從傳統(tǒng)的入戶調(diào)查向郵寄反饋、電話采訪、活動(dòng)日志調(diào)查轉(zhuǎn)變。[3]自1979年引入美國交通規(guī)劃理論后，我國對(duì)于城市居民出行行為調(diào)查的研究也層出不窮，研究內(nèi)容覆蓋了城市居民出行行為的調(diào)查問卷設(shè)計(jì)、調(diào)查對(duì)象選擇、調(diào)查開展策略等各個(gè)方面[4-5]，旨在提高城市居民出行行為大數(shù)據(jù)的調(diào)查質(zhì)量。[6]而隨著公共交通的發(fā)展和公交票制的改革，學(xué)者也對(duì)基于票務(wù)信息系統(tǒng)采集的城市居民公交出行數(shù)據(jù)進(jìn)行了探討，研究內(nèi)容覆蓋數(shù)據(jù)采集的過程、方法及設(shè)備設(shè)置等。[7-8]

20世紀(jì)90年代，以GPS、GIS技術(shù)為代表的定位技術(shù)在民用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。為保證數(shù)據(jù)的精確性、規(guī)范化和規(guī)?；?，一些學(xué)者引入GPS技術(shù)作為采集城市居民出行行為數(shù)據(jù)的新方式。在采集對(duì)象上，部分學(xué)者以居民個(gè)體為調(diào)查對(duì)象，通過GPS調(diào)查數(shù)據(jù)和日志調(diào)查數(shù)據(jù)的結(jié)合，研究城市中不同類型居民的出行行為規(guī)律[9-10]；另有部分學(xué)者從浮動(dòng)車輛開展研究，以車載GPS為工具采集經(jīng)緯度、時(shí)間、速度、方向、車輛載客狀態(tài)等信息，并通過GIS技術(shù)覆蓋城市路網(wǎng)信息圖層，以挖掘城市居民出行時(shí)空分布數(shù)據(jù)。[11]

自2008年《Nature》雜志報(bào)道“Big Data”專題研究之后，在城市管理中應(yīng)用大數(shù)據(jù)研究日益增加，這也為城市居民出行行為大數(shù)據(jù)的采集和應(yīng)用提供了新思路。國外往往以某一特定城市的居民為研究對(duì)象[12]，監(jiān)測和記錄這些人員的手機(jī)通話記錄、社交軟件使用記錄、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、短信數(shù)據(jù)，并通過表格、統(tǒng)計(jì)分析、可視化等手段，獲取城市居民出行行為大數(shù)據(jù)。[13-14]國內(nèi)學(xué)者集中探討基于手機(jī)等移動(dòng)終端定位數(shù)據(jù)采集城市居民出行行為大數(shù)據(jù)的技術(shù)操作過程、核心問題及發(fā)展前景。[15-17]

總體來說，對(duì)城市居民出行行為大數(shù)據(jù)的采集主要經(jīng)歷了傳統(tǒng)的居民出行調(diào)查、票務(wù)系統(tǒng)信息采集、基于GPS技術(shù)的移動(dòng)數(shù)據(jù)采集與基于手機(jī)等移動(dòng)終端的定位數(shù)據(jù)采集四個(gè)階段。目前，采集居民出行行為大數(shù)據(jù)主要應(yīng)用現(xiàn)代化數(shù)據(jù)采集方法，故所采集的數(shù)據(jù)是海量的、無序的、散亂的，因此，現(xiàn)階段學(xué)者對(duì)居民出行行為大數(shù)據(jù)采集的研究更多集中于如何設(shè)計(jì)新的技術(shù)和設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化、提高數(shù)據(jù)可用性，以防止因數(shù)據(jù)膨脹造成的數(shù)據(jù)閑置。

(二)城市居民出行行為大數(shù)據(jù)應(yīng)用的研究

目前，國內(nèi)學(xué)者對(duì)居民出行行為大數(shù)據(jù)應(yīng)用的研究，主要覆蓋城市規(guī)劃與城市交通管理兩個(gè)方面。

在城市規(guī)劃方面，學(xué)者們主要采用案例研究方法，通過分析城市規(guī)劃實(shí)例，闡述如何以城市各區(qū)域居民的出行行為特征和晝夜活動(dòng)節(jié)律為參照標(biāo)準(zhǔn)，為城市交通樞紐規(guī)劃布局、功能區(qū)選址、城市熱點(diǎn)問題解決提供科學(xué)可行的建議。[18-21]在城市交通領(lǐng)域應(yīng)用方面，學(xué)者們以城市居民出行行為大數(shù)據(jù)為依據(jù)[22]，分析城市職住格局、通勤分布、居民出行軌跡、交通客流信息、道路交通狀態(tài)[23]，論述其對(duì)城市公共交通線路規(guī)劃優(yōu)化、公共交通調(diào)度及運(yùn)營改進(jìn)的重要意義。[24]

總的來說，傳統(tǒng)的居民出行調(diào)查、GPS數(shù)據(jù)采集最早是為國內(nèi)城市交通管理部門服務(wù)的，在交通領(lǐng)域的應(yīng)用相對(duì)領(lǐng)先；而在城市規(guī)劃、路政建設(shè)、旅游規(guī)劃、突發(fā)事件管理等領(lǐng)域的應(yīng)用研究則處于模仿學(xué)習(xí)國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)與價(jià)值展望的階段。在具體的城市交通管理實(shí)踐中，由于存在種種技術(shù)障礙，城市居民出行行為大數(shù)據(jù)在城市交通規(guī)劃、公交調(diào)度指引、出行路線方案設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的應(yīng)用更多地表現(xiàn)為學(xué)者的理論設(shè)計(jì)和實(shí)踐的參考作用，其事實(shí)價(jià)值還有待考證。

綜上所述，目前國內(nèi)外學(xué)者對(duì)于城市居民出行行為大數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用的研究覆蓋面廣，且理論成果豐富。相對(duì)來說，國外學(xué)者多側(cè)重于應(yīng)用領(lǐng)域的研究，而國內(nèi)學(xué)者則聚焦于理論論證；就研究層面來說，工程技術(shù)和政策研究等應(yīng)用理論相對(duì)比較成熟，而基礎(chǔ)研究比較缺乏；就研究內(nèi)容而言，較多關(guān)注技術(shù)探討和方案設(shè)計(jì)，而對(duì)城市居民出行行為數(shù)據(jù)平臺(tái)和運(yùn)行體制的關(guān)注度不高；就研究方法而言，多依賴于建立模型和數(shù)據(jù)可視化分析等實(shí)證研究，而較少應(yīng)用規(guī)范研究。因此，本文擬采用規(guī)范研究方法，從采集和應(yīng)用兩個(gè)維度著手，綜合評(píng)估城市居民出行行為大數(shù)據(jù)的事實(shí)價(jià)值。

二、城市居民出行行為大數(shù)據(jù)采集的方法體系

迫于城市交通壓力，城市居民出行行為大數(shù)據(jù)在推進(jìn)“國家治理能力現(xiàn)代化”建設(shè)中的作用日益凸顯。而數(shù)據(jù)應(yīng)用的前提在于數(shù)據(jù)采集的可靠性，因此有必要對(duì)城市居民出行行為大數(shù)據(jù)的采集方法、采集內(nèi)容和呈現(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)分析。當(dāng)前，采集方法主要有傳統(tǒng)的居民出行調(diào)查、票務(wù)信息系統(tǒng)采集、基于GPS技術(shù)的移動(dòng)數(shù)據(jù)采集和基于手機(jī)等移動(dòng)終端的定位數(shù)據(jù)采集四種；采集內(nèi)容主要是城市居民個(gè)人特征數(shù)據(jù)和實(shí)際出行數(shù)據(jù)兩部分，其結(jié)果主要以出行流量、出行分布、出行方式、出行目的以及出行時(shí)段與耗時(shí)等指標(biāo)呈現(xiàn)。

(一)采集方法

1.傳統(tǒng)的居民出行調(diào)查。居民出行調(diào)查是指被調(diào)查居民通過主動(dòng)回憶和自述報(bào)告記錄其在調(diào)查日或調(diào)查期間內(nèi)已發(fā)生的出行活動(dòng)及其時(shí)空信息，并通過建立數(shù)據(jù)模型對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行綜合分析。傳統(tǒng)的居民出行調(diào)查中最具代表性的是家訪調(diào)查法、郵寄調(diào)查法、電話詢問法和問卷調(diào)查法，其優(yōu)勢是簡單易行、操作便利，且采集內(nèi)容全面。

2.票務(wù)信息系統(tǒng)采集法。當(dāng)前，城市票務(wù)信息系統(tǒng)中用于采集居民出行行為大數(shù)據(jù)的主要是公交IC卡系統(tǒng)。公交IC卡系統(tǒng)一般包括IC卡、數(shù)據(jù)采集盒、服務(wù)臺(tái)、充值設(shè)備、刷卡機(jī)等組成部分。居民乘坐公共交通工具時(shí)需要在上下車兩次刷卡以完成繳費(fèi)，而刷卡收費(fèi)機(jī)會(huì)同時(shí)生成并記錄其出行的起訖位置、上下車刷卡時(shí)間、途經(jīng)站點(diǎn)等數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)采集盒中。公交公司員工只需要在固定時(shí)間對(duì)采集盒中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)進(jìn)行采樣提取。這種采集方法的優(yōu)勢是公交IC卡小巧便于攜帶，數(shù)據(jù)采集過程受主觀因素影響程度低，且采集時(shí)間短、自動(dòng)化程度高，可實(shí)現(xiàn)全天候?qū)崟r(shí)采集。

3.基于GPS技術(shù)的移動(dòng)數(shù)據(jù)采集法。這種采集方法的核心內(nèi)容是通過被調(diào)查者攜帶手持GPS設(shè)備或車載GPS裝備以采集其出行軌跡數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)叫畔⒐芾碇行?，?jīng)由地理信息系統(tǒng)分析提取居民出行行為信息。其優(yōu)勢是數(shù)據(jù)量大、自動(dòng)化程度高、定位精準(zhǔn)、覆蓋范圍廣、操作便捷，且采集的時(shí)效性和數(shù)據(jù)的可靠性均比較強(qiáng)。

4.基于手機(jī)等移動(dòng)終端的定位數(shù)據(jù)采集法。這種采集方法的主要思路是憑借指定的定位技術(shù)提取手機(jī)或其他移動(dòng)終端用戶的相關(guān)行動(dòng)軌跡信息，并在電子地圖上進(jìn)行標(biāo)識(shí)以獲取被定位對(duì)象的實(shí)時(shí)位置。手機(jī)定位數(shù)據(jù)主要分為手機(jī)信令數(shù)據(jù)和手機(jī)話單數(shù)據(jù)。手機(jī)信令數(shù)據(jù)主要包括用戶開關(guān)機(jī)、位置更新(正常位置更新與周期性位置更新)、電話主被叫、掛斷及短信收發(fā)、網(wǎng)絡(luò)使用及小區(qū)切換等數(shù)據(jù)；手機(jī)話單數(shù)據(jù)主要包括用戶主被叫、收發(fā)消息、位置更新以及使用網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，其中使用網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)主要指手機(jī)APP數(shù)據(jù)，如導(dǎo)航或地圖APP會(huì)將用戶的出行路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)進(jìn)行保存并上傳。這種采集法的優(yōu)勢是成本低、數(shù)據(jù)量豐富、采集實(shí)時(shí)性高。

由于我國擁有相對(duì)完備的戶籍管理制度，因此在對(duì)居民出行行為數(shù)據(jù)進(jìn)行采集時(shí)，政府部門仍首選傳統(tǒng)的居民出行調(diào)查方法。而基于GPS技術(shù)的移動(dòng)數(shù)據(jù)采集法雖然已經(jīng)成熟，但其在交通領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)依然是作為居民出行調(diào)查的輔助工具。票務(wù)信息系統(tǒng)采集主要服務(wù)于公共交通管理部門，因其研究群體代表性不足，目前僅適用于分析乘坐公共交通工具出行這一特殊居民群體的出行行為特征。由于智能手機(jī)普及率依舊不足、國內(nèi)社會(huì)調(diào)查缺乏規(guī)范性和標(biāo)準(zhǔn)性，以及保護(hù)用戶個(gè)人隱私信息安全的需要，單獨(dú)使用手機(jī)定位數(shù)據(jù)提取居民出行行為信息的方法仍然處于理論設(shè)計(jì)和試驗(yàn)階段，缺乏實(shí)踐驗(yàn)證。隨著智能手機(jī)的發(fā)展和推廣，基于手機(jī)等移動(dòng)終端的定位數(shù)據(jù)采集將是未來城市居民出行行為大數(shù)據(jù)采集的重要發(fā)展方向。

(二)采集內(nèi)容和呈現(xiàn)

城市居民出行行為大數(shù)據(jù)采集內(nèi)容主要涵蓋居民的個(gè)人特征數(shù)據(jù)和實(shí)際出行特征數(shù)據(jù)兩部分。個(gè)人特征數(shù)據(jù)主要包括居民的年齡、性別、收入水平、文化背景、工作地點(diǎn)、車輛保有量等。實(shí)際出行特征數(shù)據(jù)是對(duì)居民現(xiàn)實(shí)出行狀況的描述，主要采集調(diào)查期間居民的出行次數(shù)、起訖點(diǎn)、出行目的、出行時(shí)刻及耗時(shí)、出行方式等基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)；此外，根據(jù)不同的數(shù)據(jù)應(yīng)用需求，還需采集包括換乘方式、中轉(zhuǎn)站、出行路線、停車位置、活動(dòng)所在地設(shè)施類型等數(shù)據(jù)。

由于現(xiàn)實(shí)中采集到的居民出行行為大數(shù)據(jù)是海量的、無序的，因此，要實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值，就要通過編碼錄入、建立模型和統(tǒng)計(jì)分析等手段提取居民出行行為的時(shí)空分布規(guī)律，使之具有可視化和可讀性。一般情況下，城市居民出行行為大數(shù)據(jù)系統(tǒng)主要輸出居民的出行特征以及居民出行影響因素之間的相關(guān)性分析結(jié)果，具體包括出行流量、出行分布、出行方式、出行目的以及出行時(shí)段與耗時(shí)等。其中，出行流量是對(duì)出行總次數(shù)、人均出行次數(shù)以及出行量與其相關(guān)因素之間關(guān)系的描述，主要呈現(xiàn)出行流量以及所調(diào)查居民的職業(yè)、年齡、出行目的和出行方式等因素對(duì)于居民出行行為產(chǎn)生的影響；出行分布是對(duì)調(diào)查區(qū)域內(nèi)各種出行流量和流向的描述，主要呈現(xiàn)居民的出行起訖點(diǎn)信息、過境客流、通勤客流分布以及這些因素與出行方式、出行目的等因子之間的關(guān)系；出行方式是對(duì)出行結(jié)構(gòu)的描述，主要呈現(xiàn)居民在選擇交通工具時(shí)，其年齡、職業(yè)、工作地點(diǎn)、居住地等因素所產(chǎn)生的影響；出行目的是對(duì)居民出行動(dòng)機(jī)的描述，主要呈現(xiàn)居民出行需求偏好所占的比重。

三、城市居民出行行為大數(shù)據(jù)應(yīng)用實(shí)踐與分析

目前，我國居民出行行為大數(shù)據(jù)主要應(yīng)用于交通規(guī)劃與設(shè)計(jì)、公共交通工具調(diào)度、行車路線規(guī)劃等領(lǐng)域。其中，傳統(tǒng)的居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)、基于IC卡的票務(wù)信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)仍具有主體性地位，而基于GPS技術(shù)的移動(dòng)數(shù)據(jù)及基于手機(jī)等移動(dòng)終端的定位數(shù)據(jù)更多地作為參考性數(shù)據(jù)。

(一)居民出行行為大數(shù)據(jù)在交通規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用

科學(xué)合理的交通規(guī)劃與路網(wǎng)布局是有效規(guī)避城市交通問題的基礎(chǔ)性條件，而居民出行行為大數(shù)據(jù)為城市交通規(guī)劃的科學(xué)化、合理化提供了參數(shù)依據(jù)。在城市交通規(guī)劃與布局中，目前國內(nèi)各大城市已逐步將“居民出行行為信息”作為一種規(guī)劃要素，列入設(shè)計(jì)參照標(biāo)準(zhǔn)。在城市交通規(guī)劃項(xiàng)目中，各城市往往先應(yīng)用傳統(tǒng)的居民出行調(diào)查方法初步獲取當(dāng)?shù)氐淖籼卣鳌⒊鲂薪Y(jié)構(gòu)、出行需求等基本信息，再結(jié)合城市居民手機(jī)定位數(shù)據(jù)綜合分析當(dāng)?shù)氐墓δ軈^(qū)劃分、客流趨勢、出行OD分布、出行耗時(shí)以及交通樞紐節(jié)點(diǎn)等信息，最終根據(jù)不同區(qū)域的交通特征提出相應(yīng)的交通規(guī)劃方案。

1.湛江市綜合交通規(guī)劃項(xiàng)目。2014年，湛江市在城市綜合交通規(guī)劃項(xiàng)目中將傳統(tǒng)的入戶調(diào)查數(shù)據(jù)(住戶特征、個(gè)人信息、車輛特征等)與手機(jī)話單數(shù)據(jù)相結(jié)合，以服務(wù)于城市交通規(guī)劃需求。調(diào)查中，湛江市在全市范圍內(nèi)對(duì)460萬中國移動(dòng)用戶進(jìn)行了為期1個(gè)月的手機(jī)話單數(shù)據(jù)采集，共采集到11.12億條數(shù)據(jù)，然后對(duì)獲取的大數(shù)據(jù)進(jìn)行模型分析，提取到湛江市人口及就業(yè)崗位分布、出行率、客流趨勢、出行OD分布及交通樞紐節(jié)點(diǎn)等信息。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時(shí)湛江市的人口和就業(yè)崗位主要集中在海灣西岸的霞山、赤坎兩個(gè)老城區(qū)，并開始向東岸麻斜和海東新區(qū)集聚，但南岸發(fā)展不足；而且霞山、赤坎、麻斜也是居民出行率和客流量的最高地區(qū)，其中心城區(qū)出現(xiàn)早晚高峰現(xiàn)象，通勤壓力大。在充分了解當(dāng)時(shí)城市各區(qū)域居民出行需求之后，湛江市交通規(guī)劃部門提出，應(yīng)著重發(fā)展老城區(qū)的快速公共交通，在中心城區(qū)道路信號(hào)交叉口采用信號(hào)協(xié)調(diào)控制，以便更好地緩解城市交通集聚。

2.西安市居民出行調(diào)查項(xiàng)目。為高效、合理地布局軌道交通線網(wǎng)，2008年西安市應(yīng)用兩階段分層抽樣法對(duì)全市“八區(qū)一縣”519個(gè)交通小區(qū)開展了居民出行調(diào)查。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，居民出行次數(shù)明顯增長，出行結(jié)構(gòu)以機(jī)動(dòng)化出行和公交出行為主，出行目的基本為通勤和上學(xué)，早高峰時(shí)段居民出行比例上升，而晚高峰時(shí)段居民出行比例下降但持續(xù)時(shí)間有所延長，出行耗時(shí)明顯下降而出行距離增加，出行空間分布從單中心結(jié)構(gòu)向多中心結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變。總之，西安市交通需求總量增速明顯，交通壓力較大，中心城區(qū)道路飽和，市區(qū)機(jī)動(dòng)化程度提高且正在形成新的交通功能區(qū)域。通過采集居民出行行為大數(shù)據(jù)，西安市交通規(guī)劃部門掌握了當(dāng)時(shí)城區(qū)的主要交通特征，并據(jù)此提出新的交通規(guī)劃方案：首先，在明城墻區(qū)及外圍區(qū)域的小寨、高新、曲江等客流密集段設(shè)立直達(dá)公交線路，加設(shè)公交站點(diǎn)和公交班次，延長公交運(yùn)行時(shí)間；其次，在中心城區(qū)道路交叉口增設(shè)交警執(zhí)勤點(diǎn)，通過交警的管理和交通安全宣傳緩解因行人或非機(jī)動(dòng)車橫穿道路、無視交通標(biāo)線而造成的機(jī)非混行現(xiàn)象；最后，構(gòu)建綜合性的交通運(yùn)輸體系，完善地下交通設(shè)施，提高城市路網(wǎng)密度。

3.上海市虹橋樞紐-九亭公交專線項(xiàng)目。九亭鎮(zhèn)坐落于上海市松江區(qū)東北部，毗鄰虹橋樞紐。該區(qū)11.5萬常住人口的出行嚴(yán)重依賴地鐵9號(hào)線，且該區(qū)的斷頭路、瓶頸路、錯(cuò)位路較多，導(dǎo)致交通經(jīng)常擁堵、出行極為不便。針對(duì)九亭鎮(zhèn)居民向上海市委提出建設(shè)“九亭-虹橋樞紐”方向公交配套設(shè)施的訴求，市交通委主任于2015年4月8日親赴九亭鎮(zhèn)現(xiàn)場調(diào)研。根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研結(jié)果，結(jié)合當(dāng)?shù)鼐用竦氖謾C(jī)定位數(shù)據(jù)提取到九亭鎮(zhèn)居民的出行需求信息，市交通委制定了九亭-虹橋樞紐專線規(guī)劃方案：設(shè)立虹橋樞紐九亭公交專線，打通淶坊路與閔行中星路之間的斷頭路，建設(shè)滬松公路高架(九新路至滬亭路段)，西移滬亭路上匝道。

(二)居民出行行為大數(shù)據(jù)在公交調(diào)度領(lǐng)域的應(yīng)用

鼓勵(lì)綠色公交出行，建設(shè)以公交為主的城市綜合交通體系已日漸成為各大城市緩解交通擁堵的策略。隨著居民公交出行需求量的持續(xù)增加，優(yōu)化公交線網(wǎng)、科學(xué)調(diào)度公共交通設(shè)備和設(shè)施已成為公共交通日常運(yùn)營組織工作的重點(diǎn)。在地鐵調(diào)度方面，北京市根據(jù)地鐵早晚高峰時(shí)段的客流數(shù)據(jù)，對(duì)城區(qū)骨干線路最小行車間隔進(jìn)行調(diào)度，如地鐵10號(hào)線早高峰時(shí)段行車間隔已縮短至1～2分鐘，同時(shí)在早高峰時(shí)段還對(duì)列車進(jìn)行了提速。在公交調(diào)度方面，以齊齊哈爾市的BRT規(guī)劃項(xiàng)目為例，交通管理部門依據(jù)居民出行調(diào)查采集的大數(shù)據(jù)，對(duì)該市的公交客流時(shí)空分布特征進(jìn)行分析并提出：為滿足居民出行需求，應(yīng)當(dāng)新建兩條以站前大街和齊齊哈爾南站為核心樞紐的快速公交線路。

以上案例分析表明，在城市交通規(guī)劃、公交調(diào)度、行車路線規(guī)劃等領(lǐng)域，居民出行行為大數(shù)據(jù)已逐步成為重要的參照標(biāo)準(zhǔn)。在西安、深圳湛江和上海九亭的交通規(guī)劃設(shè)計(jì)以及各大城市的地鐵、城鐵、公交調(diào)度中，政府管理部門在對(duì)當(dāng)?shù)鼐用癯鲂行袨榇髷?shù)據(jù)進(jìn)行采集和處理的基礎(chǔ)上，挖掘居民的出行需求和人流分布信息，以期緩解城市交通壓力。當(dāng)前，我國居民出行行為大數(shù)據(jù)的實(shí)踐應(yīng)用雖然尚未占據(jù)國內(nèi)大城市交通領(lǐng)域的主流地位，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上其技術(shù)與理論的探討，而且在城市交通領(lǐng)域的應(yīng)用過程也僅作為一種輔助性手段，不具有決定性價(jià)值，但其應(yīng)用價(jià)值已經(jīng)得到了實(shí)踐認(rèn)證。

四、城市居民出行行為大數(shù)據(jù)采集與應(yīng)用中存在的問題

目前，我國城市居民出行行為大數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用中仍存在四個(gè)主要問題，即數(shù)據(jù)成本高昂、數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證、數(shù)據(jù)共享不暢與信息壁壘嚴(yán)重以及個(gè)人隱私泄露與數(shù)據(jù)安全隱患。

(一)數(shù)據(jù)成本高昂

由于城市居民出行行為存在動(dòng)態(tài)性和隨機(jī)性，全面把握其出行行為規(guī)律勢必需要付出高成本。受限于經(jīng)濟(jì)成本，眾多數(shù)據(jù)需求方尚不具備完全獲取和利用數(shù)據(jù)的能力，由此導(dǎo)致城市居民出行行為大數(shù)據(jù)的利用率不足，無法實(shí)現(xiàn)其最佳價(jià)值。

就采集階段而言，采集方法的選擇不僅受采集需求的影響，也與采集資金密切相關(guān)。例如傳統(tǒng)的居民出行調(diào)查，為保證調(diào)查時(shí)居民的出席率，就需要提前進(jìn)行大規(guī)模的宣傳，而且調(diào)查員的篩選和培訓(xùn)、調(diào)查的開展都需要大量的人力、物力。就應(yīng)用階段而言，由于采集數(shù)據(jù)樣本量大，導(dǎo)致數(shù)據(jù)的錄入、存儲(chǔ)、校對(duì)、核實(shí)、處理等難度高，因此對(duì)數(shù)據(jù)專員的需求量也較大。而現(xiàn)代化數(shù)據(jù)采集具有全天候、實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，所采集的數(shù)據(jù)是離散的、非語義型的，要將這些數(shù)據(jù)用于分析城市居民的出行行為，就必須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可讀化、可視化分析，這將需要消耗大量的人力成本與時(shí)間成本。

(二)數(shù)據(jù)質(zhì)量難以保證

數(shù)據(jù)質(zhì)量的高低直接決定著居民出行信息的適用性，并最終影響城市規(guī)劃、公交調(diào)度等措施是否精準(zhǔn)有效。城市居民出行行為大數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)主要包括代表性、真實(shí)性、精確度三個(gè)方面，而在數(shù)據(jù)采集、應(yīng)用過程中都有可能出現(xiàn)質(zhì)量問題。

在數(shù)據(jù)采集階段，采集方法的殊異會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)在不同程度上存在質(zhì)量問題。其一，不同的數(shù)據(jù)采集方法各有其特性和適用范圍，因此其采集對(duì)象也往往具有某種獨(dú)特性。如傳統(tǒng)的居民出行調(diào)查一般采用抽樣方法，抽樣群體通常來源于城市戶籍信息系統(tǒng)，而對(duì)城市流動(dòng)人口的調(diào)查樣本明顯不足，因此影響數(shù)據(jù)的代表性。其二，由于不同的數(shù)據(jù)采集方法各有其局限性，因此其采集的范圍不具有全局性。如應(yīng)用票務(wù)信息系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)時(shí)，因采用乘客不區(qū)分站點(diǎn)上車刷卡模式，使各站點(diǎn)、各斷面的客流變化信息遺失，從而影響數(shù)據(jù)的真實(shí)性。其三，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)采集方法或多或少存在技術(shù)缺陷，因此無法保證采集數(shù)據(jù)精確性。例如，當(dāng)城市居民忘記攜帶設(shè)備或者位于沒有信號(hào)的室內(nèi)時(shí)，GPS技術(shù)也無法采集到其出行行為大數(shù)據(jù)。

在數(shù)據(jù)使用階段也存在兩個(gè)影響數(shù)據(jù)質(zhì)量的問題。其一，政府管理部門通過居民出行調(diào)查雖然積累了豐富的數(shù)據(jù)資源，但由于缺乏質(zhì)量意識(shí)，政府官網(wǎng)上的數(shù)據(jù)更新滯后，導(dǎo)致數(shù)據(jù)分析結(jié)果落后于現(xiàn)實(shí)，無法滿足用戶個(gè)性化的數(shù)據(jù)需求。其二，政府管理部門出于績效考核指標(biāo)的需要，可能掩蓋一些不良數(shù)據(jù)，因此，政府管理部門公布的數(shù)據(jù)往往不是原始數(shù)據(jù)，而是加工校正后的數(shù)據(jù)，影響了數(shù)據(jù)的真實(shí)性。

(三)數(shù)據(jù)共享不暢與信息壁壘嚴(yán)重

數(shù)據(jù)是信息的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)經(jīng)過分析和提取能夠產(chǎn)生新的服務(wù)和功能，因此，數(shù)據(jù)已經(jīng)成為信息化時(shí)代的一種新的資產(chǎn)，而數(shù)據(jù)的公開和共享將會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)擁有者喪失既有的權(quán)力和利益。在現(xiàn)代市場經(jīng)濟(jì)環(huán)境下，無論是政府管理部門，還是企業(yè)，甚至是個(gè)人，都會(huì)積極保護(hù)自己的數(shù)據(jù)，互不交換和共享數(shù)據(jù)資源，由此造成“數(shù)據(jù)割據(jù)”的現(xiàn)象普遍存在。

譬如在數(shù)據(jù)采集過程中，由于尚未形成統(tǒng)一的格式模板，各單位出于不同的研究目的而采取不同的數(shù)據(jù)采集方法，因而形成文本文字、圖形圖像、聲音、視頻等多元化的數(shù)據(jù)類型，基本統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)出現(xiàn)同名異義、同義異名、單位不統(tǒng)一、類型不一致等異構(gòu)問題；又因各單位采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也不盡相同，使其數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)互不兼容、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型不一、數(shù)據(jù)條塊分割嚴(yán)重，采集到的數(shù)據(jù)尚不能有效實(shí)現(xiàn)融通與共享，形成“信息孤島”效應(yīng)。目前，我國政府部門雖然通過政府公報(bào)、政府網(wǎng)站、報(bào)紙、新聞媒體等渠道主動(dòng)公開信息，但因缺乏統(tǒng)一的數(shù)據(jù)共享平臺(tái)，有關(guān)居民出行行為大數(shù)據(jù)的公布更是散見于各類工作報(bào)告和總結(jié)中，所以對(duì)數(shù)據(jù)的提取相對(duì)比較困難。由于“信息孤島”的存在，各調(diào)查單位在構(gòu)建居民出行行為大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中必須重復(fù)采集數(shù)據(jù)，才能滿足各自的應(yīng)用需求，于是造成資源的大量浪費(fèi)；受制于部門職責(zé)權(quán)限和數(shù)據(jù)采集成本，各單位都難以全面準(zhǔn)確地采集到相關(guān)數(shù)據(jù)，從而無法從根本上把握居民出行行為規(guī)律，緩解城市交通問題。

(四)個(gè)人隱私泄露與信息安全隱患

在居民出行行為大數(shù)據(jù)的應(yīng)用過程中，數(shù)據(jù)的開放性、廣泛性和實(shí)時(shí)傳播等特點(diǎn)對(duì)信息安全和居民隱私保護(hù)帶來了極大挑戰(zhàn)。首先，居民無法了解被采集的出行行為大數(shù)據(jù)將用于何處、何時(shí)使用，是否在實(shí)現(xiàn)目的后被統(tǒng)一銷毀；其次，個(gè)人、網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營者、商業(yè)公司、設(shè)備供應(yīng)商、黑客組織甚至包括政府機(jī)構(gòu)均能通過數(shù)據(jù)監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)使用記錄等方法采集到居民的出行行為大數(shù)據(jù)，而這些數(shù)據(jù)在收集前可能并未經(jīng)過居民同意，其使用也未必經(jīng)過居民授權(quán)；再次，由于數(shù)據(jù)的公開性不足，居民無法對(duì)采集主體進(jìn)行有效監(jiān)督，因此城市居民出行行為大數(shù)據(jù)在使用過程中可能會(huì)因?yàn)椴杉黧w的利益需求而被用作它途，造成大數(shù)據(jù)的使用范圍與采集目的不一致；最后，由于技術(shù)缺陷導(dǎo)致的數(shù)據(jù)泄露會(huì)直接侵犯公民的隱私權(quán)，造成信息安全隱患。

五、城市居民出行行為大數(shù)據(jù)采集和應(yīng)用的優(yōu)化管理策略

2015年國務(wù)院發(fā)布的《促進(jìn)大數(shù)據(jù)發(fā)展行動(dòng)綱要》明確指出，“用數(shù)據(jù)說話、用數(shù)據(jù)決策、用數(shù)據(jù)管理、用數(shù)據(jù)創(chuàng)新”[25]的現(xiàn)代化治理模式。應(yīng)優(yōu)化城市居民出行行為大數(shù)據(jù)的采集和應(yīng)用，促進(jìn)智慧城市建設(shè)，推動(dòng)城市化發(fā)展進(jìn)程。

(一)加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，構(gòu)建綜合性大數(shù)據(jù)共享平臺(tái)

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，智慧城市建設(shè)已經(jīng)成為城市發(fā)展轉(zhuǎn)型和根治“城市病”的重要保障。而在智慧城市的建設(shè)中，勢必離不開大數(shù)據(jù)的支撐。就城市交通管理而言，居民出行行為直接影響著城市交通流的分布，并最終決定著城市交通狀況。因此政府應(yīng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，構(gòu)建能采集、整合、處理、交換和發(fā)布居民出行行為大數(shù)據(jù)的綜合性平臺(tái)，避免因數(shù)據(jù)源不足造成的決策失誤，防止因分散建設(shè)、互不統(tǒng)屬造成的資源浪費(fèi)和資源閑置。首先，政府應(yīng)當(dāng)實(shí)行部分?jǐn)?shù)據(jù)采集市場化，鼓勵(lì)專業(yè)性企業(yè)通過招、投標(biāo)方式協(xié)助政府采集數(shù)據(jù)；其次，政府應(yīng)建立數(shù)據(jù)分析專業(yè)人才隊(duì)伍，對(duì)企業(yè)自主采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中整合和處理；最后，政府應(yīng)開放授權(quán)，并鼓勵(lì)企業(yè)和個(gè)人按需取用數(shù)據(jù)，以提高數(shù)據(jù)使用效率、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)最優(yōu)化配置。

(二)設(shè)立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，執(zhí)行全面數(shù)據(jù)質(zhì)量管理

數(shù)據(jù)質(zhì)量關(guān)系著智慧城市建設(shè)的成敗。對(duì)于城市智能交通管理來說，其管理效果取決于居民出行行為大數(shù)據(jù)的質(zhì)量。因此，為優(yōu)化城市交通戰(zhàn)略規(guī)劃、提升居民出行體驗(yàn)，政府應(yīng)當(dāng)把建立數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、執(zhí)行全面數(shù)據(jù)質(zhì)量管理作為智慧城市建設(shè)的重點(diǎn)工作內(nèi)容。首先，政府部門應(yīng)以預(yù)防為主，制定數(shù)據(jù)質(zhì)量的監(jiān)管條例和控制計(jì)劃，明確各個(gè)數(shù)據(jù)經(jīng)手人員的質(zhì)量控制下限，并對(duì)其進(jìn)行定向培訓(xùn)。其次，政府部門應(yīng)以質(zhì)量為導(dǎo)向，構(gòu)建績效評(píng)估制度和責(zé)任約束機(jī)制，并以用戶反饋為評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，保留對(duì)數(shù)據(jù)管理員的事后追責(zé)。最后，政府部門應(yīng)從數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理及使用的全過程出發(fā)控制數(shù)據(jù)質(zhì)量。在數(shù)據(jù)采集階段，要執(zhí)行統(tǒng)一的采集標(biāo)準(zhǔn)和采集格式，以傳統(tǒng)的居民出行調(diào)查為主，根據(jù)應(yīng)用需要輔助使用現(xiàn)代化采集手段；在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與處理階段，要執(zhí)行統(tǒng)一的存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，去除重復(fù)數(shù)據(jù)，刪去無效數(shù)據(jù)，矯正錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，核實(shí)遺失數(shù)據(jù)；在數(shù)據(jù)使用階段，政府應(yīng)根據(jù)用戶的需求，在其官網(wǎng)上及時(shí)公開數(shù)據(jù)來源、重要分析步驟和使用說明，避免數(shù)據(jù)使用的失誤和濫用。

(三)完善法規(guī)政策體系，保障數(shù)據(jù)安全

安全和發(fā)展從來都是城市建設(shè)和管理的關(guān)鍵要素，而數(shù)據(jù)安全已成為當(dāng)前智慧城市建設(shè)中至關(guān)重要的因素之一。為保障大數(shù)據(jù)安全，政府部門應(yīng)完善隱私保護(hù)和信息安全的相關(guān)法規(guī)政策體系，以法律形式明確城市居民出行行為大數(shù)據(jù)的產(chǎn)權(quán)歸屬，嚴(yán)格界定數(shù)據(jù)來源方、需求方、管理方之間的權(quán)利義務(wù)關(guān)系。首先，政府應(yīng)清晰界定隱私權(quán)與知情權(quán)的界限，明確數(shù)據(jù)公開的范圍、方式、程序與使用規(guī)范，并對(duì)數(shù)據(jù)使用權(quán)限進(jìn)行評(píng)級(jí)管理，根據(jù)數(shù)據(jù)公開等級(jí)設(shè)置相應(yīng)的收費(fèi)檔次，防止數(shù)據(jù)濫用。其次，政府應(yīng)建立信用記錄檔案和數(shù)據(jù)使用資質(zhì)認(rèn)證制度。在使用數(shù)據(jù)前，需求方須提交使用資質(zhì)證明，由系統(tǒng)隨機(jī)生成抽檢標(biāo)識(shí)并提交相應(yīng)部門進(jìn)行審查，然后生成一次信用記錄；對(duì)于信用較差的用戶，政府可以限制其使用權(quán)限，從而督促數(shù)據(jù)使用者謹(jǐn)慎使用數(shù)據(jù)，重視數(shù)據(jù)安全。最后，政府應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)控作為數(shù)據(jù)擁有者的企業(yè)和相關(guān)行業(yè)部門，督促其定期維護(hù)數(shù)據(jù)安全，防止其進(jìn)行不正當(dāng)數(shù)據(jù)交易。

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