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基于数据融合的威海城市交通运行评价案例研究

2022-06-06戈春珍徐东辉丛虎健赵学祺

西部交通科技 2022年3期
关键词:数据融合评价标准

戈春珍 徐东辉 丛虎健 赵学祺

摘要:文章介绍了威海市城市交通运行评价的方法,主要包括数据获取与融合、评价指标及计算优化以及评价标准三个方面。该评价方法依托地理信息技术,融合多元空间数据,有助于突破传统数据限制,可为提升交通运行评价质量提供更科學的支撑。同时,结合威海城市交通运行评价案例,分析了道路运行指标,指出存在的问题并提出改善建议。

关键词:数据融合;交通运行评价;指标计算;评价标准

中图分类号:U491.1+22

0 引言

威海市一直致力于推动人居环境向更高质量发展,2019年获批住房和城乡建设部首个“美丽城市”建设试点[1],亟待针对城市运行各领域开展评价研究,作为识别城市问题,指导城市精细化发展的基础。自2020年起,威海市启动了年度城市评估工作,城市交通运行评价是其中重要的组成部分。在工作开展过程中,依托威海市城市地理信息平台,融合了公交、出租车、手机信令、部门统计数据等多元数据,在指标计算优化、数据获取、评价标准等方面进行了探索研究。

1 数据获取与融合

数据是关系到评价质量的关键环节,而传统数据存在统计滞后或历史资料不全等问题,对指标评价形成了制约[2]。为弥补传统交通运行评价数据的短板,必须在数据搜集环节设计一套多元化、可融合、可感知、可校核的数据链,通过数据间相互校核纠偏,形成对交通运行评价的“证据链”。项目通过现场调研、市民问卷、部门访谈、大数据4个环节采集数据,并将数据转化为空间数据,将数据在统一的时间、空间维度进行融合,从而做到可对比、可校核。

1.1 现场调研

主要针对重要的交通性、生活性干道沿线进行现场摸查,对易发拥堵的路口、路段分时段开展交通流量观测,对道路宽度、坡度存在较大变化的区段进行重点调查,识别全天交通出行特征、常发拥堵路段、常发拥堵路口等,与计算得出的行车速度进行校核。

1.2 问卷调查

市民对交通发展的实际诉求,是城市交通运行评价专题的关注点,也是交通改善的落脚点。项目开展了线上、线下市民问卷调查。调查主要聚焦以下三方面内容:(1)被访者年龄、性别、职业等个人特征;(2)个人一天出行次数、出行方式、通勤时间等出行特征;

(3)对城市过街设施、公共交通、步行环境、道路通畅性、骑行环境、停车等方面的评价。调查旨在利用市民对交通运行的感知,与客观数据计算结果进行校核。

1.3 部门数据

项目开展过程中走访了规划、市政、交通、交警等部门,搜集到了路网规划矢量数据、近三年道路建设情况、城市公共交通客运量、历年机动车保有量、公交与出租车运营数据等,作为下一步指标计算的基础。同时,与主管部门座谈,从不同角度听取各部门对交通运行的意见和建议。

1.4 大数据分析运用

项目主要利用出租车和公交车数据,计算路段机动车运行速度,联通手机信令数据,用于进一步挖掘各区城市常住人口数量,以此计算居民全方式出行次数、平均单程通勤时间、平均单程通勤距离等特征指标。同时,利用该数据进一步统计各行政单元平均通勤时间和距离,以及不同出行时间、出行距离统计分布等特征。

2 评价指标及计算优化

指标选择关系到能否从时间、空间角度客观反映城市交通运行情况[3]。威海市交通运行评价主要衡量交通便捷性,考核城市交通系统整体水平,因此,选取了建成区高峰时间平均机动车速度、城市道路网密度、城市常住人口平均单程通勤时间、居住区停车泊位与小汽车拥有量的比例、公共交通出行分担率5个指标。其中城市道路网密度、居住区停车泊位都属于城市交通设施,可在城市地理信息平台中直接获取,其余3项指标属于交通运行特征,计算过程中受影响因素较多,本文结合威海自身数据基础条件,对这3项指标进行优化。

2.1 建成区高峰时间平均机动车速度

该项指标用来衡量城市机动车交通运行情况,主要计算建成区高峰时段各类道路、各类机动车的平均行驶速度。具体计算过程中,对该指标从两方面进行优化:

(1)指标统计范围,既要考虑建成区整体,又要细化到各行政管理单元。建成区指标统计结果可以与规范、威海历史数据以及对标城市进行对比,而通过统计各行政单元,有利于在区域间进行对比,有利于精细化查找问题,可以具体指导各片区下一步交通改善。

(2)在数据收集过程中,获取各类机动车运行速度难度较大,而目前威海市出租车、公交车运行大数据基础较好,这两类车辆运行速度,在一定程度可反映城市道路整体运行水平,因此利用这两类车辆运行速度表征路段运行速度。

2.2 城市常住人口平均单程通勤时间

该项指标指城市常住人口单程通勤所花费的平均时间,反映城市整体交通服务水平。该指标传统获取方法通常采用抽样调查,统计结果受样本影响较大,存在一定偏差。近几年,随着手机信令等大数据的使用,该项指标计算准确度有较大提升,但同样难以验证样本分布的合理性。因此,本项目在平均单程通勤时间的基础上,增加平均单程通勤距离以及各通勤时间、距离所占的比例,通过几方面校核,进一步验证结果的合理性。

2.3 公共交通出行分担率

公共交通出行分担率为建成区居民选择公共交通的出行量占全方式出行总量的比例。公共交通出行量通常由公交运营公司统计得出,城市居民全方式出行数量主要影响因素是出行人口总量,以及人均日出行次数。人口总量可结合公安局常住人口统计获得,利用手机信令大数据进行校核。人均日出行次数可结合历次居民出行调查获得,该指标变化幅度较小,可保证计算结果相对稳定。

3 评价标准

该指标评价的核心问题是指标值达到多少算达标,这既需要结合城市自身特点,也需要结合指标本身特点进行具体研究。

虽然规范中对指标有具体规定,但考虑城市自身的特殊性,统一的规范标准有时难以适应城市自身特性。因此,项目采用多维分析的方式,综合确定指标区间。分析维度包括国家或地方标准规范、历年数据发展趋势、同类城市对比情况等。以常住人口平均单程通行时间为例,《城市综合交通规划设计规范》中提出,100万人口城市常住人口平均单程通行时间≤60 min,该标准与威海市实际值偏离较大,不符合城市特点,需要进一步优化。参考威海历史调查数据,其中1996年为21.1 min,2006年为22.1 min,2013年为25.4 min;参考对标城市同期值,青岛为37.8 min,厦门为36.4 min,珠海为36.2 min,无锡为33.2 min。综合考虑后,将威海市评价标准定为35 min。

4 威海市交通运行评价案例

4.1 道路运行指标分析

4.1.1 建成区高峰时间平均机动车速度

经统计,2019年威海市高峰时段道路平均运行速度为32.19 km/h,处于轻度拥堵状态。与规范对标[DK],[DK]《城市综合交通規划设计规范》中要求快速路运行速度≥30 km/h,主干路运行速度≥20 km/h,目前威海市道路运行速度均不低于规范要求下限值。与城市对标,参考百度地图《2019年度中国城市交通报告》[4]中统计的全国100个典型城市的通勤高峰速度指标,其中最大值为45.08 km/h,最小值为23.08 km/h,中位数值为31.49  km/h,平均值为31.69 km/h,速度高于威海市的城市有43个,威海市道路运行基本处于中等水平。

4.1.2 城市常住人口平均单程通勤时间

通勤时间是衡量城市运行效率的一项重要指标,也可反映居民生活质量,较短的通勤时间,可以使上班族获得更多的自由时间和幸福感。通过手机信令大数据及抽样调查统计,威海市常住人口平均单程通勤时间约为27.6 min,通勤时间<30 min的人口约占80%,而全国主要城市单程平均通勤时耗约36 min[5],因此,威海市具有较强的宜居优势。

4.1.3 城市常住人口平均单程通勤距离

威海市平均通勤距离约为4.8 km,5 km以内幸福通勤比例约占79.7%,目前通勤出行主要集中在高区、环翠核心区、经区三个区域之间。外围组团目前处于发展阶段,吸引了部分就业人口,但总体比例小。与对标城市相比,威海城市尺度较合适,核心区组团配套成熟,职住分布较均衡,组团内部出行以及邻近组团间出行占比较大,出行距离相对合理。通过通勤距离与通勤时间数据对比,两者吻合度较高。

4.1.4 公共交通出行分担率

威海市公共交通出行分担率为37.59%。2015—2019年,威海市公交出行总量从18 357 万人次/年上升至22 243 万人次/年,公交出行量年均增长率约为4.92%。公共交通占全方式出行的分担率基本维持稳定,但与小汽车出行方式相比,吸引力逐渐下降。

4.2 交通设施指标分析

4.2.1 城市道路网密度

威海市建成区平均路网密度为5.32 km/km2。从环翠区各街镇比较来看,环翠楼街道最高,约为9.7 km/km2,高于国家标准;鲸园街道、竹岛街道、怡园街道、田和街道介于5~7 km/km2;其余街道(镇)辖区内包含山体等非建设用地,且比例较大,造成路网密度偏低。指标总体上达标,但局部存在总量不足、密度不足、集配不合理等矛盾。从横向比较来看,威海市属于滨海丘陵地形,受山体等地形制约,道路建设条件受限,路网密度总体低于平原城市,但局部区域路网密度满足国家规范要求,与对标城市相当。

4.2.2 居住区停车泊位与小汽车拥有量的比例

威海市辖区总停车位约31.96万个,其中配建泊位28.9万个,公共停车泊位3.06万个。地下车库、地上车库占总量的1/2,地面停车泊位中利用通道划设的泊位达4.33万个,占总量的15.1%。在所有的建筑类型中,住宅类的配建泊位占比超过了80%,占据绝对优势,公建类的配建泊位比例较低。停车泊位供需基本平衡,但空间不匹配,停车位不足与停车位闲置并存。

4.3 存在的问题

4.3.1 交通设施总量不足,结构性矛盾依然存在

威海市道路设施与城市功能、空间布局基本匹配,交通运行整体良好,截至2019年年底,威海市建成区总体路网密度达5.32 km/km2,对标国内城市,路网密度整体良好,局部区域如环翠楼街道甚至达到9.7 km/km2,优于国家标准8 km/km2。城市交通运行良好,常住人口平均单程通勤时间约为27.6 min,高峰时间平均机动车运行速度约为32.19 km/h。但是部分组团间的通道数量、宽度受限,主骨架路网之间衔接不完善,部分区域支路微循环不畅,局部路段与节点通行能力不匹配。

4.3.2 中心组团停车难问题依然突出

威海市机动车持续快速增长,截至2019年年底,市区小汽车保有量达29.6万辆,较上年度增长约2.4万辆,千人小汽车保有量约为297.7辆(与杭州等国内较发达城市相近)。据社会满意度抽样调查显示,58.5%的家庭拥有1辆小汽车,20.6%拥有2辆及以上小汽车,无车家庭仅占20.9%。居住区停车泊位与小汽车拥有量的比值约为1.08,略低于国家标准1.1的要求,但停车供给分布与停车需求分布倒挂,停车供需空间不匹配。在社会满意度调查中,老旧小区停车难问题关注度较高,亟须在老旧小区更新中重点考虑停车配套问题。

4.4 改善建议

为提升城市道路综合承载力,提高道路运行效率,应综合施策,标本兼治。

4.4.1 道路系统改善

利用“靶向”与“微创”手段,畅通市区主动脉,疏通片区毛细血管。“靶向”针对内环快速路沿线立交、匝道及衔接道路通行能力进行提升,形成以内环快速为核心、向各城市组团发散的城市主骨架路网系统,优化衔接节点及路段通行条件,发挥主动脉作用。针对重点片区进行“微创”交通改善,打通断头路、整治背街小巷,将对片区微循环起重要作用的小区路纳入微循环管理。

4.4.2 停车系统改善

从供给与需求两端发力,做好增量与存量文章,扩容、挖潜和提效多措并举,逐步缓解停车难问题。持续分类推进公共停车场建设,逐步缓解看病、接送学生等停车难问题。指定相应鼓励政策,支持有条件的企业、小区利用自有停车场等空地,在符合规划要求的前提下进行改造扩容。在机关企事业单位错时停车共享的基础上,鼓励探索居住区等停车场错时有偿对外共享。根据威海市机动车增长情况,严格要求新建住宅、商业、办公等项目执行停车位配建标准,增加停车供给。加强停车管理执法监督工作,规范城市停车,合理发挥停车价格杠杆作用,调控停车需求。

4.4.3 慢行系统改善

从关注车到关注人,优化临街U形空间,营造高品质慢行环境。系统对临街景观、道路断面、停车、附属设施、地块出入口设置等进行优化,对商业街道、生活服务街道、景观休闲街道、交通性街道、综合性街道分别采取有针对性的改善对策,打造与城市风貌相协调、与道路功能相匹配的临街空间。

5 结语

从威海市的实践来看,交通运行评价工作应紧密抓住地方重点和特色,将评价结果与各级规划相衔接,作为实施民生项目、制定城建工作计划、开展城市有机更新等工作的重要依据,不断提升决策科学性和资源投放精准度。

参考文献

[1]威海市住房和城乡建设局. 《关于开展“美丽城市”建设试点推进精致城市建设的实施方案》政策解读[EB/OL]. http://zjj.weihai.gov.cn/art/2020/4/15/art_29181_2303690.html,2020-04-15.

[2]章 程,杨晓光. 城市交通运行评价方法与应用综述[C].第十二届中国智能交通年会大会论文集,2017.

[3]龙 瀛,张昭希,李 派,等.北京西城区城市区域体检关键技术研究与实践[J]. 北京规划建设,2019(S2):180-188.

[4]百度地图智能交通联合实验室.2019年度中国城市交通报告[DB/OL].http://huiyan.baidu.com/reports/landing?id=50,2020-08-09.

[5]住房和城乡建设部城市交通基础设施检测与治理实验室,中国城市规划设计研究院,百度地图慧眼.2020年度全国主要城市通勤监测报告(发布版)[DB/OL].http://huiyan.baidu.com/reports/landing?id=58,2020.

作者简介:

戈春珍(1982—),高级工程师,研究方向:城市交通规划;

徐东辉(1975—),工程师,研究方向:道路照明与交通保障;

丛虎健(1986—),工程师,研究方向:城市规划;

赵学祺(1982—),高级工程师,研究方向:城市规划。

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