［公 交匣］·ＴＴＲ闩ＡＮＦＦ５ＩＣＰ。＆Ｒ Ｎ 基于多源数据的城市公共交通乘客出行特征分析 口张欣环’，施俊庆’，晏克非 （１．浙江师范大学 工学院、职业技术教育学院，金华p３２１ ００４； ２．同济大学 交通运输工程学院，上海２Ｏ１ ８０４） 摘要：公交ＩＣ卡数据是公共交通系统的一项重要数据资源，但囿于传统分析方法和一票制数据 质量问题，其应用功能尚未充分发挥。在研究大数据分析方法与传统分析方法差别的基础上，依托金 华市实际公共交通１ｃ卡、ＧＰｓ数据，揭示了２０１ ５年９月前后公交乘客出行特征、客流特征，提出了公 交乘客出行特征大数据分析方法。 r关键词：大数据分析；出行特征；公共交通；ｌｃ卡数据 中图分类号：Ｕ４９１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－３４００（f２０１６）０７—００１７０－０６ PＡｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｕｒｂａｎ Ｐａｓｓｅｎｇｅｒ eＴｒａｖｅｌ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｕｌｔｉ Ｓｏｕｒｃｅ Ｄａｔａ ＺＨＡＮＧ Ｘｉｎ．ｈｕａｎ ，ＳＨＩl Ｊｕｎ．ｑｉｎｇ ，ＹＡＮ Ｋｅ．ｆｅｉ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉoｎｇ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｈｕａ ３２１００４； ２．Ｔｈｅ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＴｒａｎｓｐｏｒiｔａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｔｏｎｇｊｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ ２０１８０４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃａｒｄ ｄａｔａ ｏｆ ｐｕｂｌｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｔｈｅ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｄａｔａ ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｕｂｌｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍ， ｗｈｉｃｈ ｃｏｎｆｉｎｅｄ ｔｏ ｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｏｎｅ－ｔｉｃｋｅｔ ｄａｔａ，ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｈａｓ ｎｏｔ ｙｅｔ ｂｅｅｎ ｆｕｌｌｙ ｐｌａｙｅｄ．Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｏｎｔｒａｓｔｉｎｇ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｂｉｇ ｄａｔａ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ，ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅａｌ ｐｕｂｌｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒgｔ ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｃａｒｄ ｄａｔａ ａｎｄ ＧＰＳ ｄａｔａ ｏｆ Ｊｉｎｈｕａ，ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｒｅｖｅａｌｓ ｔｈｅ ｔｒａｖｅｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｌｆｏｗ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｒａｎｓｉｔ ｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｂｅｆｏｒｅ ａｎｄ ａＲｅｒ Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ ２０１３．ａｎｄ ｐｒｅｓｅｎｔｓ ａ ｎｅｗ ｂｉｇ ｄａｔａ ａｎａｌｙｓｉｓ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆｐａｓｓｅｎｇｅｒ ｔｒａｖｅｌＫｅｙｗｏｒｄ：Ｂｉｇ ｄａｔａ ａｎａｌｙｓｉｓ；Ｔｒａｖｅｌs ｃｈａｒａｃｔｅｒ ｏｆｐｕｂｌｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ． ｃｈａｒａｃｔｅｒ；Ｐｕｂｌｉｃ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ；Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｄａｔａ P０引言 z但如何有效提取这些来源广泛、涉及领域知识众多的海 量信息，实现数据的充分利用，研发新的公共交通应用 在车联网、大数据的时代发展背景下，随着智能公 和服务，以提高公共交通运营的成熟度和吸引力，成为 交系统（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｕｂｌｉｃ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ，ＡＰＴＳ） 了当前公共交通行业面临的主要问题【１】。 z建设规模的不断扩大，数据采集的范围、广度和深度急 随着我国公共交通智能化的建设发展，一些大中城 剧增加，智能公交各子系统已经积累了海量的交通数据。 市在公共交通运行和乘客出行数据采集方面已经具备了 这些数据为公交规划、管理和评价提供了重要的基础， 较好的条件，比如公交ＩＣ卡收费系统、公交车辆ＧＰＳ 定位系统的推广使用，为获取实时、准确的公交出行者 和车辆信息提供了低成本的自动化采集方式。目前，既 收稿日期：２ ０１ ６－０５—０９ 基金项目：交通事故影响下的城市路网拥堵传播规律及控制策 有公共交通参数提取技术包括传统的ＧＰＳ、ＡＦＣ、公交 略研究，浙江省自然科学基金青年科学基金项目（项目资助号： Ｉｃ卡等技术，这些技术都在不同程度存在一定的局限性， ＬＱ１ ５Ｅ０８０００５） 需要其他类型的技术进行弥补，组成多源数据，有效支 作者简介：张欣环（１ ９７７一），女，陕西人，博士，讲师，浙江 撑智能公共交通平台建设。将多源信息融合技术应用于 师范大学，主要研究方向：城市公共交通规划与管理。 城市公共交通领域，并借鉴大数据分析方法，能够充分 １７０ Ｉ炙遁＾逻输２０１６．７ zＴＲＡＦＦＩＣ＆ ￣ＲＡＮＳＰ０ＲＴＦＩＴ１ｏＮ ·［ 交匣］ 发掘出智能公交所需的基本信息，以及分析这些基本信 准确性、代表性，二是预先设定分类，这种预先设定往 息的特征、异常、蕴含的规律和模式、其演化的规律等 。 往会诱导抽样结果。大数据分析方法由个体直接到群体， 直接获得结果数据，跳出了预先设定的制约。 １ 大数据分析方法 １．１数据分析方法的演变 大数据分析对数据源的要求很高，要求能够区分并 绑定个体。交通活动是现代社会经济活动的重要组成部 伴随着电子技术和信息技术的发展，交通数据分析 分，交通行为是一种派生性的需求。人始终是交通的主 方法也经历了逐步加快的变化过程。以金华市综合交通 体，人的偏好（属性特征）是唯一的决定交通方式的因 填表调查方法，开创了科学调查手段为交通系统规划服 交通主体出发，辨识交通社会活动的本质特征。因此， r４］。因而交通出行的大数据分析工作更需要从每一个 调查工作为例。１９８６年首次交通综合调查时，主要采用 素【p务的工作思路。２０１ １年的交通综合调查时，公共交通电 大数据分析方法相对传统方法更加具有生命力，更能够 子收费系统的普及，公共交通站点登降量识别方法等开 挖掘和揭示每一种交通现象的本质特征。 始被大规模的应用。数据挖掘方法的使用，降低了交通 调查的成本，扩大了调查的时间、空间、样本范围，提 ２金华市公交乘客出行特征大数据分析方法 f高了调查数据分析的速度和精度。随着电子技术的进步、 金华市公共交通公司成立于１９７７年，现已发展成为 交通行业信息化发展，交通数据资源收集方法和资源规 城市客运交通中重要的组成部分。公共交通是金华市民 P模越来越多，但数据分析方法在理念上与传统分析方法 e除步行以外的最主要的出行方式，根据２０１１年组织的综 并无根本差别，与传统调查的区别主要在于数据收集方 合交通调查，统计结果显示现状公共交通分担率为７．５％， 式的不同，数据分析方法的研究更关注如何借助计算机 l与国内其他城市相比明显滞后。金华市从２００３年１１月 的运算能力实现大容量数据的快速计算如何提高某一指 开始推广公共交通电子支付，即采用一卡通卡（俗称公 标的计算精确度。 o交ＩＣ卡）乘坐公共电汽车。在实现公共交通支付方式改 公共交通电子收费数据（以下简称公交ＩＣ卡数据） 革的同时，实现了对公交乘客乘车行为的信息化记录。 是公共交通支付活动中产生的运营记录数据。基于公交 i截至目前，电子支付已经成为金华市公共交通支付的主 ＩＣ卡数据，业界开展了大量研究和实践工作。北京、武 要形式。 汉、深圳等城市已经先后建立了基于公交Ｉ金华公交集团已为全部运营车辆配备ＧＰＳ监控设备 策支持系统，在城市公交线网规划调整、城市交通运行 gｃ卡数据的决 并加装有ＩＣ卡刷卡装置，在监控平台能够实时存储车辆 管理措施制定和效果评估工作中发挥了显著作用。但囿 运行轨迹数据及Ｉｃ卡刷卡数据。这些自动采集的公交运 于传统数据分析思维，现有公交ＩＣ卡数据分析往往局限 s营基础数据，为革新公交调查提供了契机。 于数据的精确性计算、日均统计指标的计算等，仍存在 为发挥公交Ｉｃ卡数据对决策、管理和运营的作用， 较大的提升空间。 从２０１０年以来，金华市开展了大量针对公交ＩＣ卡数据 １．２大数据分析方法的特点 的挖掘、分析工作，并在金华市ＢＲＴ开通对沿线公交客 维克托迈尔·舍恩伯格及肯尼斯库克耶编写的 大 P流影响分析等工作中发挥了重要作用。但既有分析方法 数据时代 ［z３ 指出：大数据分析的最重要特点，即不限 以传统分析方法为主，缺少基于个体用户行为频次的大 于数据规模庞大化，不强调或者依赖计算机的处理能力， 数据分析方法及应用，甚至由于无法解决一票制数据对 更不是强调利用复杂算法实现对某一参数的深入计算， 上下车位置信息记录缺少的问题，数据分析能力受到严 而是利用信息化的大样本覆盖条件，利用样本的个体绑 重制约。 定，结合通过时间、空间两个维度的长期跟踪，实现对 公交ＩＣ卡数据记录了公交乘客每天乘坐每一辆公共 z交通对象中绝大多数个体交通出行规律的准确辨识，并 交通车辆的信息，包括乘坐的车辆（类型分为市区公交、 在此大样本个体基础上实现分类型统计，获得群体参数。 ＢＲＴ交通、郊区公交）、运营的司乘人员、上下车时间和 传统方法基于集计概念，先划分类别，然后抽选样 位置（一票制车辆只记录上车时间），以及乘客信息（卡 本并计算样本的特征参数，由抽样数据扩样获得群体特 号，唯一码）。借鉴大数据理念，结合乘客在一定时期内 征数据。大数据分析方法则先对全体样本进行计算，获 乘车类型和频次的统计规律，即使不能区分精确位置， 得每一个样本的特征参数，然后再根据样本在时间、空 仍可以分析出丰富的公共交通乘客特征。 间分布的结果进行样本划分，最终获得分类型群体特征 具体分析方法如下： 数据。两者的区别不仅是工作流程的先后调整，还存在 （１）考虑公共交通支付卡作为乘客的支付工具，乘客 本质上区别。传统方法存在两个制约因素。一是抽样的 往往随身携带。即使是家人之间互换使用，但在一定时 ２０１６．７支通 逻输ｌ １７１ zzzzPsgiolePfrpzzzPsgiolePfrpzzzPsgiolePfrpzzzPsgiolePfrp
