城市綜合交通調查的規范與創新

吳子嘯，付凌峰

(中國城市規劃設計研究院，北京100037)

城市綜合交通調查的規范與創新

吳子嘯，付凌峰

(中國城市規劃設計研究院，北京100037)

城市綜合交通調查在中國已有30余年的廣泛實踐，當前的信息化和大數據背景下正歷經發展與變革。在分析城市綜合交通調查現狀問題的基礎上，提出制定《城市綜合交通體系規劃交通調查導則》(以下簡稱《導則》)的必要性。從目標與總體框架、調查項目分類、術語定義、調查內容與問題選項分類、調查流程規范幾個層面對《導則》的主要思想與關鍵內容進行解析。提出城市綜合交通調查未來發展方向應是將信息化技術與傳統調查手段結合，提高調查效率與質量，關注信息化手段未能涵蓋的交通特征。

城市交通規劃；交通調查；居民出行調查；交通模型；大數據

0 引言

城市綜合交通調查是分析城市交通現狀與問題的必要途徑，是建立交通模型進行交通需求預測與分析的重要基礎。城市綜合交通調查隨交通工程學的發展而誕生，20世紀40年代歐美一些城市已經開始交通調查工作。在美國，居民出行調查已成為與人口普查、經濟普查并列的全國性普查內容，形成了成熟的規范體系和立法保障[1]。從20世紀80年代開始，城市綜合交通調查逐步在中國各城市開展，迄今已有30余年的實踐積累。

隨著中國交通規劃行業的發展，交通調查作為交通定量分析的基礎工作日趨受到重視。為提升交通調查數據的質量與標準化水平，充分發揮交通調查數據在規劃設計、政府決策、城市信息化進程中的應用深度與廣度，住房城鄉建設部發布《城市綜合交通體系規劃交通調查導則》(建城[2014]141號)(以下簡稱《導則》)[2]，并在此基礎上啟動《城市綜合交通調查技術規范》(以下簡稱《技術規范》)的編制工作。本文在分析中國城市綜合交通調查發展趨勢及主要問題的基礎上，重點闡述《導則》的主要思想和重點內容，并對城市綜合交通調查的未來發展與創新進行探討與展望。

1 城市綜合交通調查發展趨勢與主要問題

1.1 發展趨勢

1）城市綜合交通調查開始由項目驅動向城市例行調查轉變。

最初的城市綜合交通調查大多依托于以城市綜合交通(體系)規劃為主的規劃或設計項目，大量城市先后開展了交通調查工作，并呈現由大中城市向中小城市拓展的趨勢。然而，項目驅動的交通調查受項目周期和費用的限制，往往過于簡單和粗略，數據質量難以保證。各個交通調查也缺乏協調和針對性，造成大量人力和財力的浪費。在此背景下，一線城市逐漸將城市綜合交通調查發展為城市的例行調查項目，而與具體的規劃項目相分離。北京、上海、廣州等城市已相繼形成周期性的調查機制[3]。2014年和2015年，北京和上海分別開展了第五次城市綜合交通調查。

2）調查采集困難和數據需求提高的矛盾日益突出。

計算機技術和交通建模技術的發展極大地提升了對更加詳細數據的需求，而現代社會廣告、推銷的泛濫也使人們對交通調查的配合度逐年下降。

3）信息化背景下城市綜合交通調查技術處于不斷發展和變化之中。

交通信息技術逐步應用于交通調查，信息化數據的大量可獲得性吸引了眾多學者對其利用的研究，新的數據分析應用方法和新型交通調查手段不斷涌現[4]。

1.2 主要問題

1）調查數據及分析結果可比性較低。

城市綜合交通調查涉及的術語和指標缺乏統一的定義，使城市間數據統計口徑及邊界條件各異，數據及分析結果的可比性較低。

2）交通調查質量缺少保障。

不同城市交通調查技術水平差異較大，具體包括調查項目設置不科學、調查方案設計不合理或過于隨意、缺少調查質量評估和控制、數據分析方法不科學等方面。

3）交通調查基礎數據的價值未得到充分發揮。

眾多城市交通調查數據限于規劃、設計項目的分析應用，未能形成數據的延續與積累，對于數據的規律解析和拓展研究不足。多數城市交通調查成果限于調查報告，僅特大城市和少數大城市逐步形成城市交通發展年報制度，且尚無統一的城市交通特征指標發布體系。城市交通調查信息平臺尚未建立，交通調查基礎數據庫缺少與城市其他數據信息系統的共享與交流。

4）交通調查基礎數據延續性不足。

中國城市交通調查工作的開展多依附于規劃、設計項目，缺乏城市綜合交通調查保障體系，受經費和時間周期制約難以形成穩定的綜合交通調查與跟蹤更新機制。

2 《導則》概要與重點內容解析

《導則》在借鑒國內外城市交通調查經驗、參照既有標準和規范、廣泛征求各有關方面意見的基礎上，提出主要交通調查項目的調查方案設計原則、調查組織實施方法、調查數據處理方法以及調查成果要求，對進行城市綜合交通調查、專項交通調查及相應的數據分析與管理工作具有指導意義。

2.1 目標與總體架構

《導則》編制的主要目標：1)了解和掌握中國主要城市綜合交通調查工作現狀與技術發展水平，總結各地實踐經驗；2)對城市綜合交通調查工作的關鍵環節提出建議與要求，促進成熟技術的應用推廣，確保并提升城市綜合交通調查質量；3)規范城市綜合交通調查基礎數據及其分析應用，使城市間交通特征指標具有可比性，為建設城市綜合交通信息平臺和建立城市交通指標發布制度奠定基礎。

《導則》內容分為總體和分項兩個層面：總體層面規定綜合交通調查工作中調查流程、調查項目、調查管理與質量控制、調查精度與置信度等基本共性要求；分項層面規定各個具體調查項目的調查內容、方案設計、組織實施、成果內容等基本要求，統一調查抽樣方法、指標定義、修正擴樣、數據庫成果以及基本統計分析等內容(見表1)。

2.2 調查項目分類

《導則》中納入的交通調查項目主要基于與交通模型開發的最大相關性原則選取，在項目分類上主要考慮交通調查內容及具體實施的差異。例如，居民出行調查和流動人口調查在調查對象、抽樣方法和調查方法上均有較大差異，《導則》對此進行了分項描述。出租汽車調查在實施上與公共交通調查中其他內容差異較大，《導則》將其與貨車調查合并為商用車輛調查進行描述。貨運調查沒有作為獨立的調查項，貨車調查歸入商用車輛調查，而貨運樞紐調查歸入交通生成源調查。

《導則》對8類交通調查項目進行分項說明(見表2)。在實際工作中，調查項目的選擇主要取決于交通模型開發和修正要求以及城市綜合交通體系規劃及各類交通專業規劃的基礎數據需求。其他考慮因素包括不同類型調查對象、調查可獲取的數據、調查實施的成本及復雜性等。當進行交通模型開發和修正以及城市綜合交通體系規劃時，居民出行調查、城市道路交通調查、出入境交通調查和公共交通調查為必須開展的調查項目。

2.3 術語定義

統一交通調查領域的術語和定義是保證城市間交通特征指標具有可比性的前提條件。下文以居民出行調查中一次出行和主要交通方式等關鍵指標的定義為例，闡釋《導則》在規范術語、定義方面的作用與意義。

2.3.1 一次出行

各城市的居民出行調查中對于一次出行定義最常見的表述是：居民出行步行超過5 min(或距離超過300 m，350 m，400 m，500 m)，或采用交通工具在市政道路上完成一次有目的的活動。由于各城市對于步行方式是否算作一次出行有時間或空間的不同限制，最終統計得到的人均日出行次數有所不同。

表1 《導則》總體架構Tab.1 Framework of the Guideline

表2 《導則》調查項目分類Tab.2 Survey items categorization in the Guideline

從國內外交通研究的發展歷程來看，出行的定義幾經變遷，并與交通建模尤其是出行分布模型的機理密切相關[5]。當出行分布模型的標定僅需要那些起訖點處于不同交通小區的出行記錄時，將短距離出行排除可以節省調查的工作量。當出行分布模型改進后，模型標定所依賴的樣本量大大降低，并且短距離出行也是模型標定的有效樣本。在此背景下，國際城市主要的出行調查中對出行的定義已沒有對于短距離出行的限制。

因此，《導則》中將出行定義中對于步行方式的時空限制取消，統一定義為：“為了一個(活動)目的，采用一種或多種交通方式從一個地方到另一個地方的過程”[2]。出行定義的統一可使各城市的人均日出行次數指標等具有可比性。當一個城市需要對人均日出行次數指標進行縱向比較時，仍然可以在調查統計分析時通過定義和分離短距離出行而實現。

2.3.2 主要交通方式

隨著城市規模的擴大和交通方式的多樣化發展，人們在一次出行中往往可能采用多種交通方式。例如，在一次通勤出行中，出行者先乘坐公共汽車至地鐵站，再乘地鐵至工作地點。一次出行可根據所采用的交通工具不同而劃分為幾個出行段，包含幾個出行段(或幾種交通方式)的出行通常稱為混合方式出行。

如何確定一次混合方式出行的主要交通方式是另一個重要概念。一些城市通過交通方式優先級來定義主要交通方式，即對各種交通方式進行排序，當一次出行采用多種交通方式時，優先級最高的交通方式為其主要交通方式。這種定義存在兩個顯著缺點：1)各城市對優先級的次序確定可能不一致，導致所統計的交通結構不具可比性；2)定義不能反映各個出行段的距離差異，使得對于出行距離參數的統計與實際有較大出入。

《導則》借鑒國際經驗，將主要交通方式定義為：“當一次出行使用多種交通工具時，使用距離最長的交通工具為本次出行的主要交通方式；當兩種交通工具使用的距離相當時，最后使用的交通工具為主要交通方式”[2]。在上述定義下，當一次上班出行先使用小汽車至地鐵站，再乘地鐵至工作地點，如果兩種交通方式的使用距離相當，本次出行的主要交通方式為軌道交通。但由于在城市中，大多數人的出行具有往返的對稱性，所以上述例子中的下班出行將計入小汽車出行。從交通特征統計上講，這樣的定義更符合客觀實際。當主要交通方式的定義統一后，各城市調查的交通結構就會具有可比性。

2.4 調查內容與選項分類

《導則》通過給出參考調查表來對調查內容和選項分類進行規范。在居民出行調查內容方面，除傳統的住戶特征、個人特征和出行特征外，增加了對車輛特征的調查內容。隨著中國城市居民私人小汽車擁有量的快速增長以及交通模型用于機動車污染排放方面的要求，對車輛特征的調查變得十分必要。此外，針對日益增多的混合方式出行以及建模的精確性要求，特別設置一次出行中使用交通方式的次序以及主要交通方式的調查內容。

居民出行調查中住戶特征和個人特征的選項設置盡量與中國最新的人口普查相一致，以利于對調查數據進行加權與放樣。通常，調查樣本集的住戶屬性參數、個人屬性參數和母體(人口普查數據)會有差異。為使調查樣本集對全體人口具有代表性，需要計算家庭層面、個人層面和出行層面的綜合權重并對樣本進行調整。家庭綜合權重計算應考慮抽樣權重、家庭人口規模分類調整權重及其他特征屬性；而個人綜合權重計算應考慮個人所屬住戶的綜合權重及至少兩種個人特征屬性分類的調整權重，包括年齡分類調整權重、職業分類調整權重、文化程度分類調整權重等；出行綜合權重應繼承出行所屬個人的綜合權重。

2.5 調查流程規范

調查流程規范是保證調查質量的前提條件。《導則》提出調查管理與監控應有組織體系的保證(例如成立城市綜合交通調查領導小組)，并強調貫徹全程質量控制的原則。以居民出行調查為例，《導則》對于調查組織與培訓、試調查和預調查、調查實施和監控、數據編碼與錄入、數據校核、數據加權與放樣、調查質量評價等方面提出具體說明和要求。

2.5.1 調查技術

《導則》立足于對傳統、成熟調查技術的總結和推廣，但對不同調查方法、調查新技術采取開放的態度。例如，居民出行調查在中國城市通常以調查員入戶訪問的方式進行，考慮到國際城市的多種調查方式以及未來中國居民出行調查方式的可能變化，《導則》在居民出行調查技術上沒有給出限制性要求。另外，《導則》鼓勵在具備條件的城市，在應用調查新技術、信息化技術的基礎上，對傳統調查方法進行適當調整。常見的信息化數據利用技術也在相應的調查項中有所表述(見表1分項“信息化技術應用指引”)。

2.5.2 組織實施

在調查組織實施中，《導則》明確規定對調查人員進行培訓的要求。鑒于各個城市在調查技術和調查人員專業水平方面存在差異，故對居民出行調查提出試調查和預調查的要求并對相應的抽樣率進行規定。試調查和預調查的主要作用是對調查全過程和關鍵環節進行檢驗和完善，這對提高調查質量至關重要。

在現場實施方面，《導則》結合城市差異和調查中存在的問題進行了有針對性的規范。例如，居民出行調查應包括一個完整的工作日，但由于各城市氣候和夜間活動時間不同，為保證出行記錄的完整性，出行記錄時段可不以自然日劃分，3:00至次日2:59也可作為一個調查日。在一些城市，調查執行單位為節省成本，采用調查員一次入戶訪問的方式進行調查。這種情形下，由于被調查者事先不清楚調查內容，對已經發生的出行情況進行回憶可能產生較大誤差。《導則》通過對現場實施過程的規范來貫徹調查員兩次入戶的調查方式(即在調查日之前和調查日之后兩次入戶接洽調查對象)，這在實踐中被證明是行之有效的方式。

2.5.3 數據處理

在數據編碼與錄入方面，《導則》提出對一次出行的出發地與到達地優先考慮采用經緯度坐標編碼。目前中國城市的大部分調查仍以交通小區編碼為主。與交通小區編碼相比，經緯度坐標編碼更有利于數據存儲并適應未來多種數據分析用途，已成為國際城市的主流編碼方式。隨著各種輔助電子工具在居民出行調查中的廣泛應用，經緯度坐標編碼必將被廣泛采用。開發專門的數據錄入程序進行居民出行調查數據錄入，數據間的邏輯錯誤會被及時發現和糾正，《導則》對此也提出明確要求。

加權與放樣是居民出行調查數據處理的重要環節，目的是使小樣本的調查數據對全體人口具有代表性，使樣本數據在家庭層面、個人層面和出行層面的屬性參數與全體人口一致。加權與放樣在中國很多交通調查分析中被忽略，因此，《導則》規定居民出行調查數據在分析應用前應進行加權和放樣，并將最終確定的權重及加權過程說明文件與調查數據庫一并存檔。鑒于加權與放樣有多種方法可以實現，《導則》并未對具體方法進行規定。

3 信息化背景下交通調查技術發展

隨著城市信息化水平的提高，交通信息采集和數據挖掘在綜合交通調查中的應用探索備受學術領域的關注，并已在很多城市得到實踐。鑒于各地信息化技術水平參差不齊，《導則》并未設立專門的章節針對信息化技術進行規定，而是在相應的調查項中有所表述。信息化背景下傳統交通調查技術的發展可概括為改進、演變和更新三個方向。

3.1 傳統調查方法的改進

將信息化技術與傳統調查手段結合，提高調查效率與質量，是交通調查技術發展的一個重要方向。例如，在居民出行調查中輔以可穿戴設備及車載GPS設備樣本，通過分析GPS設備記錄信息與調查采集信息的差異，對整體樣本數據進行必要的修正，從而提高整體數據質量，這已成為國際上居民出行調查重要的技術發展方向[6]。此外，使用手持PDA等電子設備替代紙質問卷進行入戶調查，也已被廣泛應用，通過預先設定程序對調查信息的完整性、出行次序的時空軌跡邏輯性進行驗證，并實現電子地圖中的經緯度坐標定位，可有效提高調查工作效率和數據質量。

近年來，利用移動通信數據進行出行特征分析的技術逐漸成為研究熱點。移動通信數據為持續觀測個體活動創造條件，在出行特征分析方面顯示出大樣本和客觀真實的優勢，但手機用戶樣本偏差，家庭關系、出行目的、交通方式不能直接獲取僅依賴分析判定等方面的不足，需要在應用中予以考慮。移動通信數據分析與調查手段結合，在降低調查樣本規模或調查年份后進行短期出行特征修正等方面具有較好的應用前景。

3.2 傳統調查方法的演變

一些信息化技術手段可從特定方面完整、準確地提供數據信息，從而使傳統交通調查內容與方法發生演變，轉而關注信息化手段未能涵蓋的交通特征。例如公共交通調查中借助IC卡數據分析技術，可以提供刷卡乘客的詳盡公交OD及公交出行鏈信息，使公共交通調查可以轉而集中在投幣乘客的出行特征獲取[7]。

3.3 傳統調查方法的更新

一些調查項目借助現有數據分析手段已獲得較為全面的數據特征，相應的傳統調查方法將逐漸退出歷史舞臺。例如，道路流量檢測器、視頻車牌識別以及車輛ETC數據等分析技術可以獲取交通流量及流向的完整數據，配合模型分析技術，將逐步替代道路流量觀測調查以及日益困難的出入口流向調查。

4 結論與展望

依托交通基礎數據與需求預測模型的城市交通分析在城市規劃、建設與管理中的角色與作用日益重要。在城市交通需求預測模型的方法和理論未發生根本變化的情況下，傳統交通調查方法尚無法被信息化技術完全取代，故建立綜合交通調查的技術規范具有重要意義。

未來城市交通系統智能化和信息化趨勢不可逆轉，交通系統將提供大量、及時、多元的高精度交通數據。這些信息化數據與傳統調查數據形成互補，為傳統交通調查方法的發展變化提供動力。

交通系統數據精度和廣度的提高，為傳統城市交通需求預測模型的方法和理論創新提供契機。未來，充分利用多元化的數據資源，發展信息化背景下的交通需求理論與方法，將成為城市交通研究的工作重點。模型創新需要數據的支撐和驗證，也將對傳統交通調查的技術方法和信息化數據應用提出新的要求。

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Regulation and Innovation of Urban Comprehensive Transportation Survey

Wu Zixiao,Fu Lingfeng
(ChinaAcademy of Urban Planning&Design,Beijing 100037,China)

Urban comprehensive transportation survey has been extensively practiced for more than 30 years in China.It is experiencing development and changes under the impact from information technology and big data.Based on the analysis of the current situation,this paper discusses the necessity of drafting urban comprehensive transportation survey guideline，and further proposes the primary framework and contents within proposed guideline.Later on,future development trend and innovations of urban comprehensive transportation survey are demonstrated as well.

transportation planning;transportation survey;household travel survey;transportation model;big data

1672-5328（2016）02-0011-06

U491.1+1

A

10.13813/j.cn11-5141/u.2016.0202

2015-11-30

吳子嘯(1970—)，陜西岐山人，博士，教授級高級工程師，城市交通研究分院智能交通與交通模型所所長，主要研究方向：交通模型。E-mail:374281035@qq.com