基于手机传感器数据交通调查技术与其在城镇化发展中应用.pdf

2016中国城市交通规划年会 基于手机传感器数据的居民出行特征 精细化提取技术与应用研究 汇报人：姚振兴 博士生 导 师：杨 飞 教授 2016年04月 主要内容 一、研究背景 二、对策与思路：交通调查技术发展与方向 （1 ）中宏观数据：移动通信网络信令数据，支撑宏观交通 重大决策； （2 ）微观数据：手机传感器数据，定量分析出行 特征、理解交通行为，指导规划模型与方案。 三、手机传感器精细化交通调查关键技术 数据获取：智能手机传感器数据提取APP 数据算法：人工智能，GIS匹配 四、技术应用展望 1、研究背景 传统居民出行调查方式的缺陷导致出行数据失真长期困扰交 通规划，迫切需要研发新的个人交通出行调查技术弥补传统方式 的不足，与传统方式互补融合，提高数据质量，从数据源头保障 交通规划的有效性、合理性。 （1）主观随意性较强，数据质量难以保障； （2）调查成本高、组织实施难度大； （3）调查数据更新的实时动态性差。 2、对策与思路 近年来，随着智能手机使用的迅速普及，为追踪个人客观、 翔实、动态交通出行可靠数据提供契机。 （1）中宏观数据调查：借助移动通信 信令数据，手机切换、位置更新通信事 件产生位置数据，定性判断交通趋势和 数量级特征，支撑重大决策和城市规划。 手机信令调查特点与不足： 1）定位精度与定位频率有限； 2）适用于中、宏观出行规律分析； 3）较难采集交通方式、换乘点等 微观参数； 2、对策与思路 （2）微观数据调查：借助智能手机的传感器数据，包括 个体GPS、三轴加速度数据等，结合GIS技术，运用数据挖掘和 模式识别算法，能够客观提取多模式交通出行方式、换乘点、 出行时间、出行OD，出行距离、出行目的等完整个体微观交通 出行链精细数据，有效指导交通模型升级与交通规划设计。 家 公司和饭店 客户 手机GPS位置轨迹数据 出行位置数据空间集聚特征 2、对策与思路 手机传感器精细化交通调查技术优点： 1）自动记录数据，大大减轻调查负担，更愿意配合； 2）数据更加全面、准确，可挖掘提取全出行链信息； 3）调查更新周期弹性，可持续积累和短期更新； 4）优化交通模型标定与校核； 5) 借助手机设备几乎无需大量额外投资成本； 3、手机传感器精细化交通调查关键技术 3.1 手机数据采集APP研发 GPS数据：日期、时间、 经纬度、速度、卫星数、定 位精度等； 加速度数据：三轴(X 、Y 、 Z)加速度数据； 用户信息：年龄、性别、 收入、车辆拥有水平等。 采样频率可自由设定； 基本信息可根据调查需要扩 充；还将增加提取用户手机 (a) 软件主界面 (b) 活动与奖励页面 记录基站小区Cell信息。 GPSurvey APP界面展示 3、手机传感器精细化交通调查关键技术 3.2 数据分析 采集数据特征：交通方式组合出行速度波动特征 步行+ 自行车+步行 步行+地铁+步行 ） h / m k （ 度 速 行 出 步行+公交车+步行 步行+小汽车+步行 出行时间（s） 3、手机传感器精细化交通调