通过大数据促进城市交通规划理论的变革

通过大数据促进城市交通规划理论的变革 

陈忠康

(深圳市城市交通规划设计研究中心有限公司， 广东 深圳 518003)

中图分类号：U491.12 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2018）04-0117-02

摘要：文章通过数据分析技术产生的城市交通规划实践需求驱动力，进一步开发出城市交通规划实践需求拉动力，将促进城市交通规划理论的变革。在传承传统技术和方法的基础上，在建立概念判断证据理论框架的基础上，把大数据分析、模型分析和仿真分析技术统一为一个分析模板，通过多维视角特征尽可能全面地表达问题，并基于“及时响应”机制规划过程的控制模式下，勾勒、勘探出一系列理论框架来讨论新的模型，可供参考。

关键词：大数据；城市交通；运营监控

几十年来，世界城市交通理论的进步已然完成了突破。对于中国的城市交通部门来说，目前的发展主要以技术层面进行着重发展，理论方面的变革推后缓慢进行。但是在大数据的时代下，数据分析研究成为当前较为热门的职业之一，不过一般需要从整体规划中汲取相关方面的成果和知识点，并结合较为复杂的理论为其研究的基础，这样的变革或许会改变城市交通规划的格局。与此同时，我国在大数据研究领域上，交通发展时间与世界各地的出发时间一致，在面对全球的影响下，城市化和机动化是一个城市发展的必然方向，但如果无法跟上脚步，还是会错过这个理论创新过程。

1改变条件把数据资源转化成决策能力

1.1大数据时代正在形成新的见解

大数据为研究人员提供了多视角、多层次、多尺度的城市交通连续观测能力。具有以上能力的科研人员不仅能准确、深入的了解研究对象，还能实现其在较为复杂环境下的实时监控，对分析和调节大数据起到了决定性的作用，其主要根据研究对象表现的行为特点，形成了一组小群体，并对其相应的空间分布能力进行了研究。持续观察其研究对象的日常变化，例如在一般交通调查过程中，比较难获取的一些信息[1]。不过研究居民居住环境和城市建设是不可分割的，也是较为重要的研究活动区域。其次通过有效的跟踪行为进行判断，对现有的大数据进行填补其关键性信息。所以，在城市交通的发展中，多元化的数据提供不同视角和层级的研究方式。

1.2将复杂的理论数据与大数据结合

一般从研究学的角度出发，大数据的重要价值体现在为城市交通研究提供了强有力的后盾，并具有强有力的适应性，在复杂的自适应系统概念可以表达为：由许多人组成的系统，有基本思想被称为个体的主体，身体有其目的和主动性、个体的动态和适应性。主体可以在与环境和其他学科的互动中不断学习和累积经验，在所学的经验和知识中将自身的行为和结构进行重组。而主体的变化也不断地影响着自身，并也在改变着自身的环境，这样的演变是系统发展的基本动力机制。在复杂适应系统的演变包括其新层次的变现和多样化的产生，最重要的是形成新的聚合体。

实际上，规划人员并不是不了解以后的最佳方案，主要是达到的程度无法对现实交通情况采取必要的解决措施，另一方面是需要采用什么样的形式才能将问题解决。这样的结果不在于前端的语言，而在于对时代的预见、期待和对实际情况的调整。

综上所述，传统监测重点放在交通系统上，分析供应和需求之间的关系需要出现在各种复杂的相关性研究的宏观效应中（见图1）。 城市交通网络 城市空间联系（居民活动空城市空间结构间、职住联系结构、对外联系结构） 综合交通服务 城市交通模式用户行为机理综合交通网络 网络适配性 空间联系需求 图1 常规监测的顶层积木结构

在城市交通的实施者和参与者中，参与者为适应性的主体人群，其特性在于 作者简介：陈忠康（1990.08-），男，四川绵阳人，本科，从事交通规划工作。有一定的感知和响应能力，该群体的目的性和积极性相较于其实施者是较为活跃的群体，并可以实现随机和陌生环境主体进行切换的，以调整自己的状态来逐渐适应当前的环境，与其他适应性主体去竞争或合作，以保证最大生存空间和自身利益的延续和获得。其经历了共同进化的过程，这导致了系统状态从一种形式的多样性向另一种形式的转变。因此，必须根据主体的行为属性来分析对象类别结构，观察群体结构的空间和时间分布，并研究其密度和结构的演变过程。

2在决策过程中融入大数据分析方法

由于大数据系统本身并不完美，也不像交通调查数据那样可以自定义，所以，将传统的通过模式来实现现代化的决策支持，是较为困难的，需要通过将信息传递给专家来提供相应的准确判断来实现的方式。更值得注意的是，大数据提供的相关数据分析有着概率特征，即这是可能的，但并非不可避免。所以，一般间接性的证据理论可以在证据链中提现其强有力的主观性，那么大数据的环境需要在局侧分析证据的基础上提供完整的视图证据，需要选择较多的数据源提供较为全方面的观察视图，在合适的情况下，需要在度量标准的基础上采取较为适应且合理的方式来促进决策者对证据的理解，从而表达出来，在此基础上理解系统作为一个整体，完成证据收集形成一个完整的决策观点。在这个证据的观点中有一个进化的过程，经验的积累也逐渐得到改善[2]。

在此基础上，通过参与决策过程的3种形式的大数据分析（见图2）：（1）主要在系统日常运营监控数据分析中起作用，确定演进过程与预期轨迹的偏差，是否需要启动一些控制措施，是否需要对一些特殊征兆进行深入分析；（2）针对某一阶段的特定假设，对分析任务进行深入研究，播放主要大数据，修改传统的时间序列调查数据，放大对小样本的分析等；（3）大数据分析、模型分析和仿真分析的结果都包含在以证据为基础的群体决策的框架中，从而形成一个更全面、更正确的决策意见。 系统评价数据资料信息 决策部门系统状态辨识和建模、仿真分析，结果的分析与结论与建议①演变趋势判断对策评价 综合 系统运行③② 基于证据的群决策判断 图2 大数据分析融入管理决策流程环节 3改革推进：多方面协调行动

3.1以问题为导向，加强拉动力

（1）城市规划与战略规划的关系

在城市交通的发展中主要导线以一下两项为主要支柱，：交通模式的有效发展和城市空间结构的健康运行，相关部门为实现该目标，需要有关部门在城市规划前期对交通规划和城市规划进行统筹，这样关联的方向将会直接反应出一个城市交通白皮书和城市规划的纲要中。

（2）交通需要采取精准化的管控

交通系统在现代交通中具有双重性，为避免其带来的负面影响，使正面效果

得到最大化，需要在适当的时间和地点，对交通运输采取必要的管控，对相应的

（下转第65页）

     Roads and Bridges 道路桥梁 65

图6 景观小品美化

辆行人不管在何种条件下，都可以采取行为应对措施，并且有效降低驾驶员的远光使用次数，使由于远光而产生的交通事故得到有效改善。

主动发光交通标志光线穿透力强以及可视距离远的特点，其本身可以适应多种的气候环境，可以使用交通事故的发生几率有效的下降，并且由于自带光源。具有耗能较少以及安全便捷的特点，并且后期的维护工作较为简单。在以往，由于电力能源以及发光技术中存在问题，再应用时出现很多问题，并且交通标志设施均以应用反光膜材料为主。由反光材料制造的交通标志设施只能在有光源照射的环境中发挥反光作用，人可以通过肉眼识别，但是在没有光源的条件下，并没有任何识别作用。而且在恶劣天气条件下，视觉识别的距离，与光源主体的照射亮度有关，因此对车辆行人会产生极大的影响。

3 星光级超低照度摄像机

城市和校园等场所对于全天候监控的要求使得超低照度摄像机应运而生。如今的智能交通道路监控对摄像机的夜视功能非常看重，因此低照度监控摄像机也可以用于市政道路监控。根据相关的定义将将前端摄像机分为四个等级：

①普通级摄像机，其本身的参数为，照度在0.1Lux以下；范围在0.1~0.01 Lux之间，也可以被称为低照度摄像机。

②月光级的摄像机，其本身的参数为，照度范围在0.01~0.001Lux之间 ③星光级”的超低照度摄像机的照度范围参数需要超过0.0001Lux

传统的红外补光技术虽然能在低照度下获得清晰的成像，但会失去色彩，只能形成黑白图像，而且通过红外补光，车牌这类高反光的物体很容易过曝，而衣着颜色、车身颜色、车牌等又往往都是监控的关键对象，所以低照度下的清晰彩

星光级摄像机，此类照相机本身使用超灵敏的图像传感器，色成像需求越来越多[7]。

并且其本身具有较为独特的电子倍增以及噪点控制技术，可以极大程度上提高摄像机的灵敏度，并且且本身具有24小时全彩色的功能，与普通低照度摄像机相比，不会出现拖尾现象，可以满足在夜间对监控质量的需求，并且其本身所消耗的能源较小，画质不会出现偏色现像。

图9 主动发光道路交通标志

5 结语

本文总结了几种可应用于市政道路建设中的新技术，并对这些新技术进行了详细阐述。实践表明，将这些技术应用于市政道路建设中，不仅能为市政道路后期运营提供便捷，提高车辆行驶的安全性，响应国家打造“绿色、环保交通”的号召，还能显著提升工程质量，改善市容市貌，使城市更具现代感和科技感。

参考文献

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[5]王龙,黄跃飞,王光谦,等.城市非点源污染模型究进展[J].环境科学,2010,31(10):2532-2540.

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[10]裴玉龙.道路交通事故成因分析及预防对策研究[D].南京：东南大学,2002.

图7 普通IPC低照效果 图8 星光级IPC低照效

道路照明在夜间（特别是后半夜）会降功率运行，照度会降低，在一般情况下，为得到较强的监控效果，需要使用品质较高的摄像机，此类摄像机需要保证监控效果的同时，也可以达到简化系统构成降低使用成本的目的。

4 主动发光道路交通标志

据调查40%的交通事故与“远光灯”有关[10]，常规（被动）反光标识牌必须使用远光灯，才能看清标识牌内容，在远光灯的灯光照耀下，会使驾驶人员以及路人的眼睛出现眩光现象，在被照者的眼中会出现漆黑一片，其本身的反应时间会增加。而主动发光交通标志设施的自身就是光源体，保持持续发光，可以使车

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对象采取不同的政策。但交通需求的精准化控制需要依靠交通系统的连续、仔细的脉冲，其重点不局限于数量的分布，而在于内部的组成。

（3）有效地提高公共交通的精细化管理措施来实现稳定的公共交通服务 在快速发展的今天，民众对公共交通服务的需求呈现多样化的发展趋势，一般公共交通服务方面的建设需要在服务体系中建立起完善的客户管理需求，这也是目前需要考虑的重要问题点之一。在面向服务的公共交通系统，在给民众带来的不仅是生活中运输上的便利，还应将客户的需要作为主导需求，提供完善且满意的服务体制，最终以客户满意度的提升为主要目的。但提升的过程中需要以公共交通的精细化服务为基础下，制定相应的政策。

（4）对道路交通实行智能控制

基于路网交通状态演变的智能控制是基于道路网络演化分析的网络交通状态控制系统的控制策略。与传统模式的交通网络流量分析不同，其在道路网耦合结构的识别、状态关联分析、子系统间的状态关联分析等方面更加重视道路网络的状态演化分析，使用的基本模型是节点局部网络抽象的超级网络。

（5）整合交通，实现综合交通一体化

从可持续发展的视角来看，规划者更注重如何建设可以减少对自然资源的需求、减少生态系统的废弃排放，以满足经济和社会发展的需要。 3.2建立成长型科技环境，增加动力能源

（1）建立城市交通战略实验室，培养对应的分析人员。

（2）针对数据资源开发模块，培养大批量优秀的技术人员。对现状进行深入剖析。

4结束语

综上所述，通过数据分析技术产生的城市交通规划，在需求实践的道路上还需提高驱动力，寻求进一步发展，不仅推动了研究交通方面的科研技术，还能使科研人员对交通未来规划展现其强有力的洞察力，使城市交通规划理论正在往好的方向转变。新颖的理论不仅代表要在传统的老式基础上进行创新，还要求大数据的分析和模型技术进入一个新的领域，把基于证据的决策分析理论、概念框架及试图观察的研究对象，从多个维度分析，将城市交通规划设立在及时响应机制的基础上，对过程模型进行控制。

参考文献

[1]杨东援.通过大数据促进城市交通规划理论的变革[J].城市交通，2016（03）：72-80.

[2]罗淑兰，潘福全，王昕，等.大数据在城市交通中的应用研究[J].现代交通技术，2016（05）：76-80.