信息化手段助力交通调查实施的分析——基于乌鲁木齐2021年综合交通调查工作

程志华

[乌鲁木齐市城市综合交通项目研究中心（乌鲁木齐市轨道交通项目建设中心），新疆 乌鲁木齐 830018]

0 引言

随着国内城市化进程的不断推进，交通作为城市运行过程中最为关键的一环，其建设发展的成效将直接影响一个城市的发展上限，因此在交通规划、建设和管理决策的过程中我们需更加重视基础数据的准确性，在目前大力发展信息化建设的背景下，促进传统调查与信息化技术相互融合，实现数据的精准采集及高效应用。

1 交通调查行业发展现状

1.1 交通调查发展起源

美国率先于1933年在小石城、新奥尔良、孟菲斯等几座不同规模的城市执行了针对市民日常出行情况的访问式调查工作[1]。通过抽取一定比例样本的形式，采集市民在某一天的出行次数、出行起止点、出行目的、交通方式等数据，并依据这次采集到的数据估算市内居民的出行总量[2]。这次带有试验性质的出行调查成了今后各个国家实行居民出行特征调查的开端及蓝本。

1.2 国内交通调查发展情况

我国于20世纪80年代首次开展综合交通调查，至今已有40年的发展历程，目前我国已有上百个城市完成了交通相关的调查工作，覆盖了全国大部分区域的大中型城市，同时少量中小型城市也逐步意识到了交通调查对摸清居民出行规律、支撑交通规划及管理的重要性[3]。在这个发展过程中，越来越多的城市还意识到了调查数据滚动更新的必要性，如上海、北京、天津、沈阳、乌鲁木齐等城市，每隔数年便会开展新一轮的普查工作或进行维护性调查工作。

1.3 乌鲁木齐交通调查发展沿革

乌鲁木齐市目前已开展了多次全市范围内的大规模综合交通调查，基于对调查数据的分析，揭示城市交通发展内在规律，为乌鲁木齐城市总规、交通发展白皮书、综合交通体系规划等交通战略和政策制定以及交通规划模型的建立提供了重要的数据基础。

2021年所开展的综合交通调查工作重点调查范围为乌鲁木齐市六个主要城区，即天山区、沙依巴克区、新市区、水磨沟区、经济技术开发区、米东区。调查内容包括：社会经济和基础设施调查，用地、人口和就业岗位调查，居民出行调查，小客车出行特征调查，货运车辆出行特征调查，集体班车出行特征调查，出租车出行特征调查，停车设施普查与典型用地停车特征调查，道路流量调查，道路车速调查，基于车牌识别数据挖掘分析，轨道客流特征调查，公交校核线载客量、公共交通满意度调查等14 项调查。

2 乌鲁木齐2021年综合交通调查信息化升级

2.1 调查执行阶段的信息化升级

2.1.1 智能化小程序应用

乌鲁木齐本次居民出行调查数据采集方式是通过微信小程序进行现场入户调查，系统内置标准化的数据存储整合方式与逻辑纠错手段，为调查员提供友好的交互界面，大幅度提高调查效率。居民出行调查小程序提供了调查员的信息，实现了调查员与其调查街道、社区进行一一对应，方便后期的调查数据校核。另外，系统借助百度地图引擎及调查设备内置的GPS信号模块，精确定位调查户的家庭地址，通过采集出行起止点的经纬度坐标及POI 信息的搜索，保证应用时可以适用不同标准的交通小区划分，提高数据的可利用性。

2.1.2 视频流量采集及自动识别

乌鲁木齐在开展流量调查过程中大量采用视频采集设备(图1)，该设备无须人工现场看守，可直接架设在3m 左右的路灯、电线杆、树上，具有全天候、长时间、易安装、易操作等特点，极大节省了现场人员组织难度。同时，该设备还具有良好的可靠性，丢失损坏率极低。

图1 流量识别设备

车流自动识别系统采用高清视频方式对车辆进行多维度的检测、提取车辆特征信息，依据车辆多维特征信息可以完整准确的辨识、确认车辆（图2），从而判断车辆类型、确认车辆身份[4]。

图2 流量视频识别系统

2.1.3 道路卡口车辆识别数据挖掘

乌鲁木齐还利用既有卡口系统所采集的交通流相关过车信息作为流量采集的方法之一，采集的数据包括：车牌号码、路口流水号、经过时间、车辆速度、车辆类型等。通过路口流水号，卡口系统可以记录该断面的交通流特征[5]。虽然，卡口系统属于断面交通流监测系统，但与线圈、地磁等系统相比，卡口系统记录了车牌及通行时间信息，通过对车牌信息及每个卡口的经过时间进行处理，可以还原车辆的出行轨迹和路段平均行驶速度。

2.1.4 车辆GPS 信息数据挖掘分析

乌鲁木齐基于全市公交车和出租车GPS 设备全覆盖的良好基础，采用GPS 数据采集法，直接对车辆数据库进行读取和处理。GPS 数据可以记录车辆行驶的路径轨迹和运营状况，通过充分挖掘GPS 数据可以获取车辆运行特征，并能获得路段车速，与已有的拥堵指数系统获得的路段车速进行对比验证。

通过GPS 数据进行分析处理，可以使GPS 数据与城市道路数据在时间和空间上相关联，最终得到城市的交通状况信息[6]。GPS 数据包含数据预处理、数据质量分析、数据清洗、数据关键算法、指标分析以及指标展示（图3）。

图3 数据处理技术框架图

2.1.5 前置化的数据质量监控

乌鲁木齐本次调查还基于调查小程序及数据处理模块内嵌数据检测算法，对数据整体分布、数据时间分布、数据空间分布以及出行对象的状态分布4 个方面进行分析，从而判断每天的数据质量是否满足各交通指标的分析需求。

时辰分布曲线，能够充分显示每天各时段数据丢失情况，对于数据丢失较为严重的时段可以进行数据切分处理，对于丢失时段较多的日期可以进行标注预警。

数据空间分布，能够充分分析各交通单元的数据分布情况，在数据的空间采集范围上对数据质量进行初步评定，若空间数据出现明显异常，将会对后续的数据分析算法产生较大的干扰。

2.2 调查数据应用的信息化升级

乌鲁木齐本次调查数据采集阶段的标准化、信息化、无纸化为下阶段的数据管理、数据应用奠定了良好的基础，为调查数据与信息化智能平台的无缝衔接提供了基础实施条件，在一定程度上提升了调查数据在交通规划及交通管理工作中的使用效能。

2.2.1 可视化的数据存储及管理

基于GIS 技术的应用，将调查过程中所采集的GPS 数据与乌鲁木齐空间数据进行关联，通过相关应用的数据统计及地图发布等功能，实现了传统图标类数据成果向可视化的空间数据成果升级，为调查数据在时间及空间维度上的深度分析应用提供了良好的条件。

2.2.2 实现高效及时的平台数据更新

调查数据经过采集阶段的数据检测后，可实现与既有信息化平台的无缝衔接，通过平台数据管理模块，将前后端的展示分析字段与调查数据存储表中的字段进行关联，便可将调查数据转化成交通规划、交通管理所用的成果数据。在这一过程中，省去了传统的人工数据整理、人工数据录入等流程，在提高数据传递效率的同时，大大降低了数据的误传风险。

2.2.3 交通模型校核及更新

如何将数据合理应用于交通模型，将是一个极大的挑战。基于本次乌鲁木齐调查所采用的信息化保障手段，可实现调查数据的快速调取、高效核验及智能化的扩样功能，同时基于调查数据的线上存储模式，可以在交通信息化平台内嵌数据校核及数据交互算法，实现调查数据对既有模型参数的校核及修正工作。

例如：出租汽车GPS 数据可以获取每日路段车速、拥堵等信息；IC 卡和电子支付数据可完整记录乘客的站间OD 信息；公交车GPS 数据、卡口数据等一系列多源数据可通过平台的数据调用接口，与模型预测的交通运行特征数据进行比对，评估调查数据与模型分配数据间的差异，从而为模型的更新维护提供数据支撑。

3 乌鲁木齐交通调查体系未来发展的思考

3.1 制定长效化的调查工作机制

鉴于调查数据收集和应用的重要性及调查组织实施难度，乌鲁木齐作为首府城市应制定常态化的调查数据滚动更新机制，并根据需求动态更新具有针对性的调查方案，每年度进行小成本、高效用、短周期的维护性调查，保证交通调查数据的高活力。如：基于城市发展建设态势，针对重点地区开展小范围的补充调查工作等；在某片区的集中性改造完成后，可针对片区内部的人员出行特征、基础设施等方面进行专项补充调查，以综合性的既有调查数据为蓝本，融合区域性的补充调查数据，维持调查数据的科学性和准确性[7]。

3.2 制定有效的调查技术标准

随着乌鲁木齐交通相关业务的信息化建设进程不断推进，各类应用对数据的及时性、准确性的需求将持续提升。为了保证调查数据长期具备较高可用性，应针对城市的交通特性，制定可长期执行的调查技术标准，包括调查数据的类型、颗粒度、字段类型等。后期搭建的交通相关业务的信息化平台都可针对此技术标准进行拓展开发，实现调查数据面向各类型应用的无缝接入，降低数据的使用成本，提高调查数据的使用效能。

3.3 构建交通调查与交通业务体系的强关联

通过构建交通调查成果与乌鲁木齐交通规划、建设和管理相关业务的强关联，实现多类型数据的互补、互查。针对交通规划、建设和管理过程中所出现的局部基础数据匮乏的情况，可通过有针对性地开展交通调查工作，完成交通业务底账数据的修补工作，构建基础性的数据底座；针对调查数据中所呈现出的交通拥堵情况，可通过智能化的算法进行瓶颈的定位及拥堵溯源等工作，引导相关改善工作的开展；针对交通调查所获取的数据资源，可通过线上接入、关联比对的形式，逆向校核既有数据底账的准确性，识别数据差异性，为数据纠错、管理决策等工作提供支持。

4 结语

越来越多的城市开始重视交通调查的开展，并在一定程度上支撑了城市交通规划、建设和管理决策。但交通调查的整体业务体系仍停留在以人工采集、线下分析、独立应用的状态，并未能完全跟上交通规划、建设和管理的信息化升级进程，这大大制约了调查工作的投入产出效益比。因此，达到一定规模的城市应尽快实现交通调查业务的信息化升级，通过采用自动化的设备、智能化的算法提高数据采集效率及数据精度；通过构建完善的调查数据信息化应用体系，实现数据对交通规划、建设和管理工作的赋能，提高交通调查成果效用。