大数据视野下的城市公共交通网络分析

李存念

摘要：本文运用现在较为成熟的大数据分析技术对当前公共交通的发展进行了简要的评估，同时基于手机信令等大数据手段及发展政策研究等方向展望了未来城市轨道交通的发展。为城市公共交通健康发展提供了一定的数据参考，为城市化进程的建设打造更加牢固稳健的基石。

关键词：大数据分析;城市轨道交通;城市公共交通网络

前言：

随着国家经济的发展及城市的更新迭代，城市公共交通的发展逐渐受到政府的重视。无论从拥堵的交通大环境下，还是环保角度，城市公共交通都成为了市民出行的刚需。城市轨道交通作为该系统的骨干，承担的大运量的出行需求。通过大数据手段对城市公共交通的网络数据分析，为城市公共交通的平稳运行及发展保驾护航。

1.大数据下城市轨道交通的发展背景

1.1大数据下城市轨道交通发展的背景

纵观我国上千年的交通发展历史，居民从步行到靠牛、马甚至骆驼等动物作为代步工具进行长距离的移动[1]，再到“木质、铁质”的代步工具的形成。科技的进步是人们可以走的更远，以交通打開的经济贸易往来形成了“网”。城市内部人流、物流的快速流通对城市的发展有重要意义。

2005年南京市开通了第一条轨道线路，至今已经形成5条市区线及5条郊区线构建的城市轨道交通网络。辐射范围也有原来的主城区向外围的其他组团延伸。城市轨道交通的发展扩展了南京市的空间结构，使得南京市由原来的一个中心结构升级为现在一心多组团形态，支撑经济的快速稳定发展。

1.2大数据下城市轨道交通网络现状

城市化建设大规模的开展，使南京市周边城镇与中心的联系越来越紧密。新整合的城市从单一的中心结构变为一心多组团式城市。多个组团依靠轨道交通的串联，使整个城市被紧密的联系在了一起。复杂的交通网在当今的科技化的信息时代下，被很好地呈现在了每个人的眼前。

2.城市轨道交通网络数据分析

2.1城市轨道交通运营现状

目前，南京市轨道交通稳步发展，已初步形成了以轨道交通和中运量为骨架、常规公交为主体、特色公交为补充、慢行交通为延伸的多模式公交发展体系。已开通运营里程约366公里，日均客流量270万人次/日。步入十四五，市政府高度重视轨道交通发展，计划新增开通地铁5、6、7、9、S6号线。

基于地铁乘车刷卡数据分析，轨道交通客流强度最大为地铁1号线。最大断面在新街口-大行宫（314993人）、新街口-珠江路（319564人）、新街口-张府园（306982人）。地铁出行人群具有明显的潮汐客流特征，高峰一小时客流占全天13%。早高峰期间，迈皋桥至珠江路OD最大。

2.2城市常规公交运营现状

南京市目前公交线路约780条左右（包含夜班线、高峰线等），运营公交车辆约8700辆，标准运营车辆3600标台，日均客流量240万人次/日。尽管地面公交设施投入力度不断增大，但随着轨道交通网络化运营，地面公交客流量呈现下滑趋势。在常规公交运力供给方面，公交线路多集中在部分廊道，公交重复系数较高。目前，龙蟠路、中央路、中山门大街、长江大桥、中山北路等线路密集。从各个片区来看，主城区中老城区、主城北以及江北新区中桥北、东山副城等片区重复系数较高。

通过运用当下较为成熟的公交IC卡大数据挖掘方法分析常规公交运营情况。在公交客流方面，八卦洲长江大桥、南京长江大桥、内环西线等瓶颈型道路客流量较大。城市核心区由于车流量较大、交通状况复杂、公交专用道不成网等原因车速较低（平均时速小于17公里/小时）。运力资源配置相对不合理。

2.3城市轨道交通与公共交通关联分析

南京市目前施行了公共交通换乘优惠政策，随着市民出行轨迹信息的数据质量提升，通过公交IC卡与地铁刷卡数据关联分析可以获得每个片区公共交通出行时间及公交与地铁接驳是否便捷等信息如下图所示。

图中蓝色圆圈为该地铁站常规公交与轨道交通换乘人数，紫色柱子代表该片区公共交通出行人数，地块颜色为该片区公共交通出行时间，红色代表该片区平均出行时间大于45分钟公共交通服务有待提升。从该图可以看出核心区由于轨道交通初步成网，常规公交运力供给充足，市民公共交通出行时耗较短。外围片区由于轨道交通尚未覆盖，常规公交运力投放较少等原因提供的公共交通服务条件相对较差，因此公共交通出行时耗偏长。

城市公共交通网络虽然已经达到创建“公交都市”的要求，但是扔存在服务水平疏密不均、线网密度部分片区过低、300米站点覆盖率不足、部分廊道线路过于密集、两网融合不足等共性问题。

基于公共交通系统的刷卡数据可以精准把控该网络运行服务痛点，有针对性的解决市民出行便捷性的需求。

3.基于手机信令数据的未来年轨道交通展望

3.1南京市未来年轨道交通系统

随着南京都市圈概念在国务院正式发布，长三角区域一体化建设逐渐加快的背景下，迫切需要都市圈轨道交通体系支撑区域交通一体化发展。排除已开通线路，南京市还规划了地铁5、6、7、8、9、11、12、13、14、15、16、17、18、S2、S4、S5、S6号线17条地铁线及一条城区内轨道接驳线。未来年轨道线网立足于南京市市辖区逐步向外围延伸，为南京市民及周边地市提供快速直达的轨道交通服务，提高了南京都市圈的人员流动。同时，多层次的公共交通网络也成为南京都市圈空间布局调整的关键。

3.2手机信令数据对公共交通网络意义

随着城市交通系统的不断更新，居民出行方式也在潜移默化的改变。准确把握居民出行需求特征可以为交通政策制定者提供数据方向的指引。随着市民智能手机的普及手机信令数据可以提取海量特定空间区域的用户出行轨迹信息，通过对该类信息的分析可以获得丰富的出行特征数据，下图为通过手机信令数据挖掘获得交通中区吸发量图。该项技术手段于传统问卷调查相比拥有可操作性强、时效性高、性价比高等优点。

通过运用手机信令数据的精细化分析可以给城市公共交通网络规划措施的落地、政策的指定优化及管理措施的实施提供科学化的决策依据，对城市出行分布特征进行公共交通线路布设、运力配置、场站位置选择提供策略。从而构建开放、包容的城市大公共交通体系总体框架，为南京市都市圈市民提供快速、舒适、定制化、品质化的出行需求。

结束语：

越来越发达的城市进程下，城市的公共交通系统规模越来越庞大。大数据下的居民出行特征分析可以精准把握行业痛点，进行宏观调控。只有跟进时代的步伐，将城市公共交通带入信息化、智能化、绿色化的新时代，才能做到稳定城市的交通平稳安全的和谐发展，使人民的生活进一步提升。

参考文献：

[1]冉健.大数据背景下城市轨道交通的发展趋势[J].低碳世界，2019.

[2]冉健.大数据背景下城市轨道交通的发展趋势[J].低碳世界，2019，009（008）：259-260.

[3]安居，陈锋.基于大数据的城市轨道交通运营网络评估技术研究[C]//2020年中国城市交通规划年会.2020.