大数据时代背景下的公共交通规划研究

胥晴

（深圳市城市交通规划设计研究中心股份有限公司，广东深圳 518000）

0 引言

城市公共交通是绿色出行的践行者，也是缓解交通拥堵的贡献者。“十三五”发展规划明确指出，要将城市公共交通与移动互联网技术、大数据等信息技术相结合。由此可见，大数据与公共交通事业的结合是公共交通事业发展的必经之路，也是当前促进公共交通事业改革与优化的重要之举。二者的深度整合推动着公共交通方式与发展方向的变革，同时也在一定程度上为大数据技术拓展与进步创造了条件。换句话说，将大数据与公共交通规划进行整合，能够彻底改变公共交通行业的发展局面。因此，有必要对大数据时代背景下公共交通的具体规划进行思考。

1 公共交通大数据的特点

1.1 长期性

大数据时代背景下，公共交通数据收集工作的开展实现了新升级。互联网、终端软件等自动向数据中心反馈信息并进行汇总。相关人员必须对以上资料进行客观调查，并不断分析，获取新的数据结论。在传统数据收集方式中，大部分的数据来自被调查对象的短期自我反馈，数据的可信度不高。亟须通过大数据技术，收集公共交通数据，从而提升数据本身及数据结论的客观性和可信度。

1.2 全局性

数据是说明城市公共交通运行情况的基础。在大数据的支持下，相关人员的调查工作量大大减少，传统数据收集方式存在的不足之处也能够得到改善，公共交通数据收集的规律性与有效性能够获得显著提升。

1.3 多维性

城市公共交通数据可通过多种渠道收集。大数据时代背景下，城市公共交通数据的收集渠道愈发多样。相关部门及人员能够在短时间内，收集所有城市的公共交通信息，以此作为公共交通规划的参考。对不同来源的公共交通数据，进行回归模拟，再通过统计分析，总结出不同城市或地区公共交通运行的基本特征，有助于认证工作的开展[1]。

2 大数据时代背景下的公共交通规划重点

2.1 规避传统数据收集方式存在的不足

通常，人口流动数据需要人工进行取样收集，但人工取样容易存在多种问题。例如，不同工作人员取样结果不一致，取样结果很难反映人口流动的整体趋势与特征，数据准确性较低。基于此，需要借助大数据，规避人工收集数据存在的各种问题，提升数据的准确性。

2.2 降低预偏差实现路网柔性增长

传统数据收集方式下，从收集、整理到最后进行数据分析，需要耗费较长的时间，导致道路网络和实际需求的偏差不断增加。应用大数据技术，公共交通规划的样本数与总体的样本数基本相符，可以为居民的流动特征分析提供更加全面、完整的数据链。与此同时，在大数据时代背景下，数据采集可以实现动态化，数据处理的速度也实现了新的突破，预期和实际需求之间的偏差逐渐缩小，有助于路网柔性增长目标的实现[2]。

2.3 优化公交线网促进理论的应用

公交线网的优化是公共交通规划的主要内容。它要求满足大部分乘客的需求，且在减少乘客出行时间的前提下，提高现有公交线网的运行效率，从而为公共交通公司带来更大的经济效益。然而，这一方法的应用大都停留于理论层面，很难在公共交通规划中得到实际应用。因此，需要应用大数据技术，根据用户的手机定位，分析区域内用户的移动特征，以此完成理论向实践的过渡[3]。

3 大数据对公共交通规划的重要意义分析

3.1 有助于交通资源的合理分配

城市交通的方式多样，不同交通方式的效率及应用价值有所不同，不同环境下不同公共交通参与主体的实际需求也存在差异。通过数据收集，相关人员能够充分了解不同区域的交通流量，从而推断公共交通的需求，有助于交通资源的合理分配。通过大数据进行分析，能够考虑到不同交通主体的实际需求，并将其纳入公共交通规划，促进交通资源利用率提升[4]。

3.2 有助于公共交通结构的调整

前文提到，大数据能够为数据收集提供诸多便利。通过对上述信息的研究，能够科学合理地对公共交通结构及层次进行调整，从而带动公共交通服务水平的整体提升。例如，对于经济水平较高的城市，可以发展便捷、中运量的轨道交通为基础，地面公交为主，保护城市环境的同时，为建设城市慢行交通体系作出贡献。

4 大数据时代背景下的公共交通规划内容

公共交通规划内容见图1。

图1 公共交通规划内容

4.1 数据规划

信息技术的飞速发展进一步拓展了公共交通规划的数据来源渠道和方式。除查阅原始的OD 资料和当时的交通状况外，相关人员还可以通过手机、公共交通卡等获得更为详尽、准确的数据内容。由于OD调查和公共交通运营数据可以直接用于公共交通规划，因此着重介绍移动电话和IC 卡的数据抽取与分析。首先，通过移动手机数据提取居民的出行数据。基于此，相关人员可对区域内的人流量进行分析，如实时人流量、新增人流量等。不仅如此，通过对居民出行数据的分析，还能够对人口出行分布、出行规模或特定时间段内的出行量进行预测，也是公共交通规划的有效信息。结合居民以往发布的移动信令数据，可以判断其居住类别，如居住人口、工作人口等[5]。

其次，通过公交IC 卡提取公共出行OD 数据进行深度解析。其一，公交IC 卡与城市居民的日常出行相关，利用公交IC 卡可以对有固定出行需求人口的出行数据进行解读，再使用关联分析方法，整理此类人口的出行OD 数据。其二，依据公交IC 卡的使用记录及使用比例，对站点流量进行统计分析，从而科学合理地分配不同地点的公共交通数量。

结合上述数据，可对城市公共交通做以下规划：其一，参考获取的人流量信息及OD 数据，调整特定地点的城市规划方法。其二，调整公共交通线路，特别是实时公共交通线路，结合交通流量数据及新居民相关数据，对公共交通数量进行增减。其三，以收集IC卡或移动数据的地点为中心，通过对居民出行情况和流向分析，确定公交枢纽站点及首末站点。其四，按人群特性安排不同的车辆，如在老人较多的线路，可以安排座位多、踏板低的车辆。与此同时，还可以根据乘坐该车辆的人群特点，对车辆广告内容进行优化。

4.2 线网优化

现阶段，公交线网优化主要针对公交公司技术人员，即公交公司技术人员需要在规划部门编制的线网基础上，结合不同时段、地段的客流需要及城市发展需求，对公共交通车辆进行动态调整，可采取调整线路或新开线路两种方案。一般来说，公交线网规划是规划部门依照传统客流调查所获数据编制的。信息技术的快速发展使得大数据与公交线网优化实现了深度整合。以济南为例，在大数据的支持下，对经一路、纬二路等道路的客流通道进行了研究。从总体上看，济南市客流通道呈现“中心网格，外围辐射”的分布模式。其中，经十路和经七路是东西方向最大的客流通道；纬二路和南辛庄西路等交通通道为南北方向客流量较大的交通要道。这些数据为当前公共交通热点问题的解决提供便利，也能为政策优化提供数据支撑。基于上述数据，济南市有针对性地对公共交通运行方案进行了调整，济南道路交通的拥堵情况得到明显缓解。

4.3 运营

运营调度是提升公共交通服务水平的关键，也是推进我国公共交通发展的一项重要工作。目前，很多城市的运营计划都是根据站点反馈信息和运营记录信息进行调整。如果以上资料都由人工收集，极易造成资讯误导、乘客滞留站台、乘客等候时间过长、交通堵塞等问题。针对此情况，需要使用大数据实施管控，如使用公共汽车交通系统、智能站牌等，向指挥中心实时反馈交通信息，帮助指挥中心做好调度工作。

4.4 服务规划

大数据时代背景下，“互联网+”概念兴起，为公共交通规划提供了新思路，也为公共交通事业发展提供了诸多创新服务。例如，人们可以使用手机定制公共交通，这是近年来出现的一种基于互联网技术的新型公共交通服务方式。乘客只要提前计划好行程和路线，公共交通公司会与汽车、专线等联系，为乘客提供点对点的服务。除提供个性化服务外，乘客还可以享受到公共汽车专用通道的便利。例如，天津公交公司自2016 年开始实施“互联网+通勤快车”的服务模式，利用在线系统对乘客的出行需求进行采集，并将大数据与公交线网结合，满足乘客出行需求的同时，提升公共交通规划的可用性。此外，乘客通过GPS 系统或其他公共交通数据平台也能够获得车辆运行的相关信息，从而节省出行时间。

5 大数据时代背景下的公共交通规划的策略

5.1 完善基础设施建设，提高公共交通效率

公交场站是实现城市或地区公共交通持续、稳定发展的基础建设，根据统一规划、统一管理的建设指导方针，政府有关部门需要增加公交场站的建设投资。对公交场站中应该且必须包含的公共汽车站、车辆保养场、换乘枢纽等进行科学设计与合理规划。首先，需要严格监测公共汽车站建设所使用的土地。在公交场站建设过程中，应注重站内交通分离，加强对公共汽车站和停靠站点的总体规划。其次，要合理安排城市道路，使各等级道路在城市道路中得到有效规划。在此进程中，充分考虑公共交通规划与滚动实施方案的应用，保证公共交通体系建设适应目前公共交通发展的实际要求。再次，在制订公共交通规划前，应优先考虑基建发展计划，同时加速实施公共交通优先措施，促进公共交通车辆速度提升。最后，还可以借助大数据，打造公共交通运行的电子站台，通过GPS 进行全球定位，并向乘客发送车辆预计到达时间、车辆与车站的实际距离等相关信息。当然，公共交通管制中心与指挥中心也可以通过操作车站控制系统，查看不同车站的运行情况，保证信息的实时更新与车辆的及时调整，提高公共交通的效率。

5.2 改造传统公共交通，实现智能公交目标

通过互联网技术、云端网络等技术的应用，对传统公共交通系统进行改造，完善公共交通公司的经营管理方案，提高公交公司的服务能力和企业形象，从而达到智能公交发展的目标。首先，在中心城区建立应急驾驶系统和公共交通运输管理系统，在所有公交车辆上安装GPS，并建立云端巴士驾驶室，以处理突发事件，基本实现自动化操作。其次，优化城市一卡通收费系统，逐渐与全国各个省市连接在一起。政府有关部门可以为城市一卡通收费系统的建立，提供必要的支持或主导该工作开展。依照各城市的经济发展水平及公共交通的实际需求，可申报开通全国城市一卡通互联App 或建设城乡建设部IC 卡服务中心官网，供使用者进行信息反馈，也为公共交通规划部门收集信息提供便利。最后，企业内部可以建立ERP 系统，将公共交通规划所必需的生产物资、人力资源、信息资源等进行整合，并实时更新。由于大数据技术与公共交通系统融合存在下述挑战，需要特别关注换乘无缝衔接性能的提升。一方面，公共交通行业数据收集的实时性与通信技术发展及数据算法效率有直接关联；另一方面，公共交通系统作为我国交通系统的重要组成部分，并不是独立存在的，道路交通系统等其他子系统也与公共交通系统存在一定关联。基于此，需要构建大数据平台对数据资源进行整合，多维度、多模式实现数据资源共享，为大数据技术与公共交通系统的进一步融合奠定基础[6]。

6 结语

综上所述，公共交通规划是促进公共交通事业快速发展的重要之举，大数据在此过程中起到的作用不容小觑。将大数据技术与公共交通规划相结合，能够大大提高公共交通车辆调度的精确程度。通过对大数据收集到的数据信息进行整合，可以为公共交通规划决策提供参考。在大数据时代背景下，如何高效利用收集的数据，准确预测客流，并据此对公交线网进行优化，对于公共交通行业实现快速发展具有重要意义。从另一方面来说，应用大数据对公共交通进行合理规划与科学管理也是当前城市交通建设面临的重大挑战。为了适应公共交通规划的需要，应用大数据进行数据检索，并充分挖掘其潜在价值。从不同角度探讨了大数据时代背景下的公共交通规划，提出了利用移动终端和IC 卡进行数据信息收集的方式，倡导建立大数据平台，将分散的数据整合在一起，从而实现公共交通的多模式发展。