手機信令大數據用于交通調查的現狀及分析

常青

長安大學 陜西 西安 710064

一、傳統與新型交通調查數據采集方式

交通規劃數據采集與分析經歷了三個發展階段。其一是關注路和公交系統本身的情況，其二是關注車輛本身，車輛出行規律及軌跡，其三是關注人的活動規律。而調查方法也從傳統方法轉化為新方法。其中傳統調查方法包括居民出行調查、車流量調查、停車場調查等、車輛OD調查，新的調查方法包括FRID數據、卡口數據、車輛GPS數據、公路收費數據、GPS浮動車、停車場匝機數據、手機信令數據、移動互聯數據等。

傳統方法往往基于人工調查，故具有單個時間片段、低抽樣、粗顆粒度及結果數據量小等特點。新方法可自動、連續采集數據，樣本為全樣本或大樣本，數據為細顆粒度數據同時數據量大。在新的技術條件下，交通數據的應用關注現象同時更關注本質，視角分析從單一轉為多視角關聯分析。

二、基于手機信令數據的交通調查

（一）信令數據及其特點

手機信令數據，即手機用戶在網絡活動中留下的信號數據，只要手機開機，其所進行的任何行為或活動，都會與基站之間產生信號交換，信令數據對規劃研究具有一定的價值。

大樣本是信令數據的一大特點，用戶基數大，基站在空間上全覆蓋，可提供整個區域范圍內居民的活動信息。其次是非自愿性，手機信令數據屬于非自愿數據，是被動發生的數據，所以真實反映了居民活動的時空變化。再次是連續性和動態性，用戶全體的手機活動信令都被記錄，構成了基本連續的動態記錄。因為通過手機信令數據可以研究手機用戶的行為與空間環境之間相互作用的特征。

信令數據也有其局限性。其一是研究尺度比較大；其二是數據無行為目的，致使分析研究方向較為盲目。

（二）信令數據用于交通OD調查

起訖點調查即OD調查，是交通運輸規劃研究最基礎的調查，全面的再現城市交通特征，揭示城市交通癥結的原因。傳統的OD調查方法程序繁復，較難實踐。通過手機信令獲取出行OD位置依靠信令數據中的基站編號，并結合基站所在位置和信號覆蓋范圍判斷當前手機所處的位置。利用小區定位被動接收移動網絡運營過程中產生的信令數據，是交通調查的一項較為簡便的方式。

基于手機信令數據的OD調查分析運用了手機大數據大樣本、客觀性、連續性的優點，可以用于分析出行OD，進行交通方式識別、出行路徑識別，進行道路車速與車流量檢測。也可以用于獲取人員分布情況、通勤距離方向情況，同時可以獲得不同時間段的全市客流OD數據，為現代城市交通規劃提供了更為詳盡的原始數據。

（三）信令數據用于OD調查的基本處理流程

采集得到的手機信令原始數據基本處理流程如下：

第一步數據預處理。在確立條件后，逐一進行篩選，隨后提出唯一且難以識別的IMSI號、無法定位等異常記錄，隨即獲得與條件相符的信令數據樣本。

第二步基站定位。依據用戶手機提供的服務基站位置，確定出手機當前處于的基站位置。若為市區基站，由于其密度較大，同時服務半徑較小；若為郊區基站，由于其密度較小，同時服務半徑較大。

第三步識別出行鏈。根據時間順序提取手機用戶的信令數據，可獲取用戶手機隨時間的移動軌跡，隨后可構建出行鏈識別，可識別用戶出行的起終和停留點。

第四步分區統計。通過劃分空間分析單元，獲得用以統計和分析的交通分區，隨后建立交通分區和基站小區之間的對應關系，進而獲得基于交通分區條件下的出行記錄。

第五步結果擴樣。由于獲取的信令數據量有限同時為了去除無效數據，保證數據樣本的有效性，應進行擴樣處理。

三、問題與展望

隱私問題是獲取手機數據的一大問題，信令數據雖不涉及個人具體信息，但如何做到數據完全脫敏，仍是一個需要解決的問題。信令數據的產權歸屬及使用模式是另一大問題。信令數據本身是由于用戶使用手機以及獲取運營商的服務才產生的，一旦信令數據成為可供科研機構研究的有價值的原始素材，其所有權必然引起爭論。數據來源也是目前急需解決的另一個問題，相當比例的數據是靠政府通過行政命令施壓運營商無償提供的。運營商采集和處理信令數據需要一定經濟上的投入，在無利益回報的情況下運營商缺乏積極性。同時相關技術方法以及知識人才仍有欠缺，有待進一步提升。

四、結語

近年來，大數據已經被廣泛的應用到交通工程領域的研究，引入手機信令分析技術，利用大數據信息來獲取移動手機用戶人口移動的規律，以此實現人群分布、生活出行規律、聚集度分析等數據挖掘和分析工作，有效提高了交通規劃決策的客觀性和科學性。由于傳統的交通調查分析方法耗費巨大的人力物力，利用各種信息資源進行數據挖掘，分析獲取交通數據成為了新的研究方向。科學的運用大數據技術，要規范數據服務市場，通過改革令運營商能加工數據，提供數據增值服務，供給交通規劃行業和政府合理合法地使用數據服務。