基于大數據的貴陽市交通特性分析

張宇 王琳琳 余孝軍

摘要：交通特性是研究道路交通規律，分析交通流量的時空分布，并據此進行道路交通規劃、設計、管理。交通結構是綜合交通運輸系統中不同交通方式所承擔的交通量比重，反映了交通需求的特點和不同交通方式的主要功能與地位。貴陽市地處貴州省中部，是貴州省省會和西南地區重要的中心城市之一。貴陽市的交通特性和交通結構在貴州省具有代表性。運用大數據分析方法對獲取的數據進行處理分析，進而分析貴陽市城市交通結構和交通特性，提出解決交通問題的對策。

關鍵詞：大數據；交通結構；交通特性；貴州省

中圖分類號：U491.1 文獻標識碼：A

文章編號：1005-913X（2016）01-0049-02

一、引言

由于受地形的限制，貴陽市道路交通基礎設施建設用地與其他平原地區城市相比，處于較低的水平。近年來，雖然貴陽市加大了交通基礎建設的力度，如環線的建設、中心區與外圍組團聯系道路的修建、中心區道路拓寬、封閉部分路口和拆除部分路口“轉盤”等，增加交通供給，但隨著貴陽市經濟、文化、旅游業的發展，市區房地產發展速度加快、人口和機動車數量不斷增加，“停車難”等問題未能有效解決，交通管理不規范，占道停車現象等，使得交通供給無法做到和交通需求同步和匹配，交通供需矛盾仍然突出。截至2013年，貴陽市城鎮人口達450萬，機動車保有量為97萬輛，且50%以上集中在老城區。據貴陽市2014年9月份13天的數據進行統計分析發現，貴陽市的交通結構為：私家車出行比例為71%；公共交通出行比例為26%；摩托車出行比例為3%，公路上摩托車的出行在一定程度上阻礙了城市交通的正常運。

二、貴陽市交通時空特性分析

（一）數據來源及方法

本節后面的數據來源于貴陽市公安交通管理局在2014年9月1日至2014年9月13日對貴陽市269個交通監測點獲得的監測數據，采用大數據處理方法對數據加工、分析獲得的結果。因原始數據是針對每個監測點的監測情況匯總的，原始數據共1.54億條，對數據進行清洗，刪除行人、無車牌。車牌識別錯誤等數據后，共有1.51億條有效數據；根據研究需要，將數據處理為每5分鐘、每半小時及每1小時統計的車流量情況；根據目前整理后的數據，采用統計分析方法及數據可視化技術進行處理。本次數據處理過程用到的軟件有：MySQL數據庫、R軟件、Excel軟件以及Excel的Power Map插件。

（二）貴陽市交通流量空間分布

根據攝像頭獲取的數據，選取2014年9月1日24小時機動車流量數據，以5分鐘為間隔對貴陽市269個監測點數據進行統計，并采用動態熱力圖的形式呈現貴陽市交通流量空間分布情況，根據熱力圖形可看出貴陽市交通在早上7點開始呈現局部擁堵狀態，擁堵區域主要集中在一環線區域附近，且該區域的擁堵狀態一直持續到下午19點，本研究截取07：00及18：00兩個時刻的交通流量空間分布形態，如下圖2-1所示。

（三）貴陽市交通流量時間分布情況

圖2-2是“黃金路與棗山路交叉口” 2014年9月1日的流量變化圖。從圖可以發現：從上午6點流量開始上升，在8：00—9：00之間達到峰值，在此期間通行量接近8000輛車；在10：00—19：00之間，流量一直處于居高不下狀態；在19：00—20：00之間，路口流量有緩慢下降，但在22：00左右流量有一個小高峰，流量在4000輛/小時以上，從23：00—第二日凌晨06：00，流量緩慢下降，處于平峰時段。

圖2-3是“北京路（瑞金北路口-棗山路路口）”2014年9月1日的流量變化圖。從圖2-3可以發現：流量從凌晨06：00開始迅速上升，在08：00—09：00之間達到峰值，流量超過5000輛；在09：00—19：00之間流量有輕微的變化，但幅度不大，從19：00開始有明顯的下降趨勢，但在21：00—22：00之間，流量有一個小高峰；從23：00到明日的凌晨06：00，車流量呈下降趨勢。根據獲得的貴陽市2014年9月份13天的數據分析，可得高峰期貴陽市每小時流量大于4000的路段有：北京路（瑞金北路口-棗山路口），浣紗路（花香村-延安西路口）等共12個路段。上述路段一天內的流量變化圖和圖2-3基本類似，因路段的不同，峰值所出現的時刻及大小有所不同，基本處于3000輛/小時—6000輛/小時之間。

三、貴陽市一環線交通特性分析

貴陽市一環線為：蟠桃宮—寶山北路—北京路—棗山路—浣紗路—解放路—寶山南路—蟠桃宮，全長約13km。一環線作為中心城區的交通主動脈，承擔著貴陽市中心地區的主要交通流量，大部分路段、交叉口的實際交通量已超過設計通行能力，道路不堪重負，有必要對一環線實施道路交通工程改善措施，提高道路的通行能力。

（一）貴陽市一環線流量分析

一環線為貴陽市主干線路，選取2014年9月1日的交通流量數據，繪制各主路段交通流量變化圖，如圖3-1所示。

9月1日一環線各路段的流量變化相似，流量均從6：30開始增加，北京路（瑞金北路口-環城北路口）與寶山路（師大-北京路口）在7：00-7：30達到早高峰，其他一環線上的道路均在8：00-8：30達到早高峰。一環線上各路段變化起伏不大且變化相似，該天一環線車流量出現2次驟減：第一次除寶山南路外其他道路車流量均在16：30-17：00出現驟減；第二次車流量驟減出現在19：00-20：00。20：30-21：00出現一個晚高峰。從上圖還可看出寶山南路（觀水路口-蟠桃宮）交通壓力要遠低于其他一環線線路，相關部門可采取交通管理措施，優化流量分布，緩解一環線交通壓力。從整體上看，貴陽一環線的交通壓力比較大，在日間比較擁擠，夜間交通狀況良好。

（二）一環線——北京路流量分析

北京路為貴陽市一環線上東西走向的主干線之一，圖3-2是其一周的流量變化情況。可發現在這一周內，除周日外，北京路的流量變化動相似，流量均從6：30開始增加，7：30-9：00達到早高峰，北京路的交通流量在7：00-19：00內均保持在2000輛/小時以上（周五在17：30-18：00有一次下降）。周日早高峰的到達時間要遲一些，在上午10：30達到早高峰，中午12：00與下午19：00左右呈現低峰。從圖還可發現，北京路的交通流量在白天呈現出高峰不下的情況，說明貴陽市雖然增加了交通供給，但交通供需矛盾不僅沒有得到改善，反而出現加劇的現象，交通擁堵狀態亟需改善。

四、結論

運用大數據分析方法對貴陽市交通特性進行探討，得到了貴陽市的交通結構仍是以私家車出行為主，比例超過70%，有必要采取優先發展公共交通戰略，降低私家車出行比例，緩解交通擁堵；貴陽市交通的空間分布來看，流量主要集中在一環線及一環內路段，高峰期此區域內大部分路段和交叉口都是擁堵，其它各行政區有個別的擁堵路段或交叉口；從時間分布上看，貴陽市的交通不是典型的早晚高峰，而是從早上出現高峰流量后，隨后流量雖有小幅下降，但會在相當長的時間內保持一個高的出行量，且在午夜前會有一個小高峰出現；通過選擇一環線上的兩條路段做流量對比分析發現，基礎設施的完善，通過增加交通供給并不能緩解交通供需矛盾，反而有可能加劇交通供需矛盾，合理的土地利用和規劃布局能緩解交通壓力，因而在貴陽市有必要實施交通需求管理政策。

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