手機信令數(shù)據(jù)與智慧交通那些事兒

日前，北京市交委社會化大數(shù)據(jù)交通個性化數(shù)據(jù)需求采購項目單一來源公告發(fā)布，該項目預(yù)算金額為1365.3 萬元，根據(jù)北京市交通委公交線網(wǎng)規(guī)劃專項工作要求，開展社會化大數(shù)據(jù)交通個性化數(shù)據(jù)采購，采購的主要內(nèi)容包括：1、出行軌跡數(shù)據(jù)服務(wù)：全市每個移動設(shè)備產(chǎn)生的時間和位置數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)源為電信運營商手機信令數(shù)據(jù)；2、實時動態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)服務(wù)：三站兩場、重要場站和交通保障區(qū)域的實時人流量；3、職住人口分布數(shù)據(jù)服務(wù)：指定區(qū)域內(nèi)人口數(shù)量和人口分布。

公告表明了該項目采用單一來源采購方式的原因及相關(guān)說明，明確該項目所需數(shù)據(jù)只能從電信運營商（第一包：中國聯(lián)合網(wǎng)絡(luò)通信有限公司北京市分公司；第二包：中國移動通信集團北京有限公司；第三包：中國電信股份有限公司北京分公司）和互聯(lián)網(wǎng)地圖服務(wù)提供商（第四包：高德軟件有限公司；第五包：北京百度網(wǎng)訊科技有限公司）處采購。

城市是關(guān)于“人”的城市，是人賦予了城市的靈魂和靈氣，城市生活是以“人的活動”為主體的，研究人的行為成了城市發(fā)展的核心要素。手機信令數(shù)據(jù)契合了城市對于“人”的行為研究的需要，充分研究手機信令數(shù)據(jù)對于人口活動特征分析、城市交通出行規(guī)律等方面都大有作為。

何為手機信令數(shù)據(jù)？

在網(wǎng)絡(luò)中傳輸著各種信號，其中一部分是我們需要的（例如打電話的語音，上網(wǎng)的數(shù)據(jù)包等等），而另外一部分是我們不需要的（只能說不是直接需要）它用來專門控制電路的，這一類型的信號我們就稱之為信令，信令的傳輸需要一個信令網(wǎng)。簡單來說，手機信令數(shù)據(jù)就是手機用戶在網(wǎng)絡(luò)活動中留下的信號數(shù)據(jù)，只要手機開機，產(chǎn)生任何行為或活動，都會與基站產(chǎn)生信號交換，這個信號交換會被記錄下來，平均一個人一天能留下幾十個信號，是大致連續(xù)的。信令數(shù)據(jù)也有一點個人隱私問題，是每個用戶有一個匿名的編號，記錄這個編號在什么時候產(chǎn)生過什么樣的信令。

手機信令數(shù)據(jù)有哪些特點？

大樣本。除去部分小孩和極少數(shù)老人，幾乎所有人都使用手機，甚至同時使用幾個號碼，手機用戶群體數(shù)量和手機使用率的不斷提高，保證了手機信令數(shù)據(jù)的樣本數(shù)量和隨機性特征，不管是哪家運營商，用戶基數(shù)都可算是大樣本，而且基站是空間上全覆蓋的，有條件提供整個城市范圍內(nèi)居民的活動信息。

非自愿性與客觀性。很多大數(shù)據(jù)能分成兩類：自愿數(shù)據(jù)和非自愿數(shù)據(jù)，自愿數(shù)據(jù)是用戶主動提供的，有目的性提供的，但是有個缺陷是特定人群的特定信息，好處是有行為目的性。非自愿數(shù)據(jù)是被動發(fā)生的，是客觀的。手機信令數(shù)據(jù)，最長隔1-2個小時，基站會發(fā)信令確認這個手機是否正常，是一種被動參與的調(diào)查，所以真實反映了居民活動的時空變化。

時空持續(xù)性和動態(tài)性。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展手機已經(jīng)成為大多數(shù)當代人的生活必需品，是人們與社會聯(lián)系以及獲取信息的最主要渠道，一直伴隨著人們移動。每個人每天從早到晚的全部手機活動信令都將記錄下來，是個基本連續(xù)的動態(tài)記錄。所以通過手機信令數(shù)據(jù)可以研究人的行為和空間環(huán)境之間相互作用的特征。

信令數(shù)據(jù)是典型的大數(shù)據(jù)，一個城市的幾十萬用戶一天產(chǎn)生的信令數(shù)據(jù)量就可能有十幾個G。手機信令數(shù)據(jù)能應(yīng)用于規(guī)劃研究中，前提是認為居民行為反應(yīng)了城市活動的時空特征，居民行為特征和城市空間結(jié)構(gòu)、建成環(huán)境是相互作用的。通過手機信令可以研究居民時空特征，間接反映居民出行規(guī)律。

手機信令如何助力智慧交通？

手機信令數(shù)據(jù)樣本量大、數(shù)據(jù)客觀、全面、采樣不會有很明顯的傾向性，且數(shù)據(jù)具有較強的時空持續(xù)性，可以觀測到交通出行整個過程，是任何其它數(shù)據(jù)源無法比擬的。用手機信令數(shù)據(jù)分析城市交通運行特征，彌補了傳統(tǒng)的交通調(diào)查周期性長、工作量大、樣本量少和花費高的特點。通過分析手機信令大數(shù)據(jù)，可以知道人的活動、居住和工作崗位的聯(lián)系，獲知城市人口的動態(tài)實時分布、職住關(guān)聯(lián)、出行規(guī)律等等。

目前，手機信令數(shù)據(jù)在城市規(guī)劃領(lǐng)域的應(yīng)用，主要有城市人口和崗位的時空分布分析、地區(qū)人群的動向分析、特定人群的分布及活動特征分析、交通出行OD分析，客流OD分析，客流路徑分析、客流斷面分析、地下軌道站點輻射范圍分析、軌道換乘分析、高速公路的車速及擁堵分析等方面。

據(jù)了解，早在2016年，中國移動就已經(jīng)把“手機信令實時交通”運用到智慧城市交通管理發(fā)展上。據(jù)悉，“手機信令實時交通”，是利用中國移動通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的信令數(shù)據(jù)，結(jié)合基站位置數(shù)據(jù)、道路數(shù)據(jù)，利用切換區(qū)域路網(wǎng)匹配、路徑推算等地理信息及數(shù)據(jù)分析技術(shù)，生成道路實時速度信息，在地圖上展示道路的擁堵、緩行及暢通情況，可廣泛應(yīng)用于智慧交通、車聯(lián)網(wǎng)等應(yīng)用服務(wù)中。該項新技術(shù)應(yīng)用除了可以提供實時精準的路況信息，還可以提供城市及高速路況變化展示、道路實時路況播報及查詢、歷史路況對比分析、擁堵道路實時監(jiān)測及預(yù)警等功能。2016年遼寧省交通廳在省內(nèi)部分高速（沈大、沈山等高速）實現(xiàn)了手機信令實時交通對高速公路路況狀態(tài)的實時監(jiān)控，交管部門可根據(jù)監(jiān)控預(yù)警對突發(fā)的高速阻塞進行應(yīng)急處置；沈陽市政府已建成“城市智能交通流量系統(tǒng)”，可實時對路況信息及道路車流量進行分析，對道路建設(shè)規(guī)劃、城市交通疏導(dǎo)提供分析依據(jù)；北汽集團旗下的新能源車型可智能分析北京、上海、深圳等主要城市的實時交通路況，車載導(dǎo)航產(chǎn)品可向用戶提供動態(tài)規(guī)劃最優(yōu)路線的高級服務(wù)。

現(xiàn)今，手機信令數(shù)據(jù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于城市的交通特征出行分析，但是，不同的人清洗數(shù)據(jù)的算法、閾值設(shè)置都不一樣。為了保證算法的可靠性，需要對清洗的數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)質(zhì)量檢驗。主要驗證手機基站手機數(shù)據(jù)是否缺失，居住地和工作地識別、出行識別算法是否正確。大致的檢驗過程如下：用手機數(shù)據(jù)的人口數(shù)與已有的數(shù)據(jù)進行比較，判別居住地和工作地識別算法的結(jié)果是否可靠；計算每小時的出行數(shù)量，從而找出數(shù)據(jù)收集比較穩(wěn)定的日期作為后面出行特征分析；計算手機數(shù)據(jù)的早高峰OD，用于與宏觀模型的早高峰出行OD對比，檢查出行識別算法的正確性。

當然，手機信令數(shù)據(jù)可挖掘的信息遠不止這些，其在智慧交通方面提供的助力大家現(xiàn)在看到的只是冰山一角，還有很多有價值的東西值得探索和挖掘。