基于大数据的贵阳市交通特性分析

张宇 王琳琳 余孝军

摘要：交通特性是研究道路交通规律，分析交通流量的时空分布，并据此进行道路交通规划、设计、管理。交通结构是综合交通运输系统中不同交通方式所承担的交通量比重，反映了交通需求的特点和不同交通方式的主要功能与地位。贵阳市地处贵州省中部，是贵州省省会和西南地区重要的中心城市之一。贵阳市的交通特性和交通结构在贵州省具有代表性。运用大数据分析方法对获取的数据进行处理分析，进而分析贵阳市城市交通结构和交通特性，提出解决交通问题的对策。

关键词：大数据；交通结构；交通特性；贵州省

中图分类号：U491.1 文献标识码：A

文章编号：1005-913X（2016）01-0049-02

一、引言

由于受地形的限制，贵阳市道路交通基础设施建设用地与其他平原地区城市相比，处于较低的水平。近年来，虽然贵阳市加大了交通基础建设的力度，如环线的建设、中心区与外围组团联系道路的修建、中心区道路拓宽、封闭部分路口和拆除部分路口“转盘”等，增加交通供给，但随着贵阳市经济、文化、旅游业的发展，市区房地产发展速度加快、人口和机动车数量不断增加，“停车难”等问题未能有效解决，交通管理不规范，占道停车现象等，使得交通供给无法做到和交通需求同步和匹配，交通供需矛盾仍然突出。截至2013年，贵阳市城镇人口达450万，机动车保有量为97万辆，且50%以上集中在老城区。据贵阳市2014年9月份13天的数据进行统计分析发现，贵阳市的交通结构为：私家车出行比例为71%；公共交通出行比例为26%；摩托车出行比例为3%，公路上摩托车的出行在一定程度上阻碍了城市交通的正常运。

二、贵阳市交通时空特性分析

（一）数据来源及方法

本节后面的数据来源于贵阳市公安交通管理局在2014年9月1日至2014年9月13日对贵阳市269个交通监测点获得的监测数据，采用大数据处理方法对数据加工、分析获得的结果。因原始数据是针对每个监测点的监测情况汇总的，原始数据共1.54亿条，对数据进行清洗，删除行人、无车牌。车牌识别错误等数据后，共有1.51亿条有效数据；根据研究需要，将数据处理为每5分钟、每半小时及每1小时统计的车流量情况；根据目前整理后的数据，采用统计分析方法及数据可视化技术进行处理。本次数据处理过程用到的软件有：MySQL数据库、R软件、Excel软件以及Excel的Power Map插件。

（二）贵阳市交通流量空间分布

根据摄像头获取的数据，选取2014年9月1日24小时机动车流量数据，以5分钟为间隔对贵阳市269个监测点数据进行统计，并采用动态热力图的形式呈现贵阳市交通流量空间分布情况，根据热力图形可看出贵阳市交通在早上7点开始呈现局部拥堵状态，拥堵区域主要集中在一环线区域附近，且该区域的拥堵状态一直持续到下午19点，本研究截取07：00及18：00两个时刻的交通流量空间分布形态，如下图2-1所示。

（三）贵阳市交通流量时间分布情况

图2-2是“黄金路与枣山路交叉口” 2014年9月1日的流量变化图。从图可以发现：从上午6点流量开始上升，在8：00—9：00之间达到峰值，在此期间通行量接近8000辆车；在10：00—19：00之间，流量一直处于居高不下状态；在19：00—20：00之间，路口流量有缓慢下降，但在22：00左右流量有一个小高峰，流量在4000辆/小时以上，从23：00—第二日凌晨06：00，流量缓慢下降，处于平峰时段。

图2-3是“北京路（瑞金北路口-枣山路路口）”2014年9月1日的流量变化图。从图2-3可以发现：流量从凌晨06：00开始迅速上升，在08：00—09：00之间达到峰值，流量超过5000辆；在09：00—19：00之间流量有轻微的变化，但幅度不大，从19：00开始有明显的下降趋势，但在21：00—22：00之间，流量有一个小高峰；从23：00到明日的凌晨06：00，车流量呈下降趋势。根据获得的贵阳市2014年9月份13天的数据分析，可得高峰期贵阳市每小时流量大于4000的路段有：北京路（瑞金北路口-枣山路口），浣纱路（花香村-延安西路口）等共12个路段。上述路段一天内的流量变化图和图2-3基本类似，因路段的不同，峰值所出现的时刻及大小有所不同，基本处于3000辆/小时—6000辆/小时之间。

三、贵阳市一环线交通特性分析

贵阳市一环线为：蟠桃宫—宝山北路—北京路—枣山路—浣纱路—解放路—宝山南路—蟠桃宫，全长约13km。一环线作为中心城区的交通主动脉，承担着贵阳市中心地区的主要交通流量，大部分路段、交叉口的实际交通量已超过设计通行能力，道路不堪重负，有必要对一环线实施道路交通工程改善措施，提高道路的通行能力。

（一）贵阳市一环线流量分析

一环线为贵阳市主干线路，选取2014年9月1日的交通流量数据，绘制各主路段交通流量变化图，如图3-1所示。

9月1日一环线各路段的流量变化相似，流量均从6：30开始增加，北京路（瑞金北路口-环城北路口）与宝山路（师大-北京路口）在7：00-7：30达到早高峰，其他一环线上的道路均在8：00-8：30达到早高峰。一环线上各路段变化起伏不大且变化相似，该天一环线车流量出现2次骤减：第一次除宝山南路外其他道路车流量均在16：30-17：00出现骤减；第二次车流量骤减出现在19：00-20：00。20：30-21：00出现一个晚高峰。从上图还可看出宝山南路（观水路口-蟠桃宫）交通压力要远低于其他一环线线路，相关部门可采取交通管理措施，优化流量分布，缓解一环线交通压力。从整体上看，贵阳一环线的交通压力比较大，在日间比较拥挤，夜间交通状况良好。

（二）一环线——北京路流量分析

北京路为贵阳市一环线上东西走向的主干线之一，图3-2是其一周的流量变化情况。可发现在这一周内，除周日外，北京路的流量变化动相似，流量均从6：30开始增加，7：30-9：00达到早高峰，北京路的交通流量在7：00-19：00内均保持在2000辆/小时以上（周五在17：30-18：00有一次下降）。周日早高峰的到达时间要迟一些，在上午10：30达到早高峰，中午12：00与下午19：00左右呈现低峰。从图还可发现，北京路的交通流量在白天呈现出高峰不下的情况，说明贵阳市虽然增加了交通供给，但交通供需矛盾不仅没有得到改善，反而出现加剧的现象，交通拥堵状态亟需改善。

四、结论

运用大数据分析方法对贵阳市交通特性进行探讨，得到了贵阳市的交通结构仍是以私家车出行为主，比例超过70%，有必要采取优先发展公共交通战略，降低私家车出行比例，缓解交通拥堵；贵阳市交通的空间分布来看，流量主要集中在一环线及一环内路段，高峰期此区域内大部分路段和交叉口都是拥堵，其它各行政区有个别的拥堵路段或交叉口；从时间分布上看，贵阳市的交通不是典型的早晚高峰，而是从早上出现高峰流量后，随后流量虽有小幅下降，但会在相当长的时间内保持一个高的出行量，且在午夜前会有一个小高峰出现；通过选择一环线上的两条路段做流量对比分析发现，基础设施的完善，通过增加交通供给并不能缓解交通供需矛盾，反而有可能加剧交通供需矛盾，合理的土地利用和规划布局能缓解交通压力，因而在贵阳市有必要实施交通需求管理政策。

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