基于大数据的贵阳市交通特性分析

1、    基于大数据的贵阳市交通特性分析    张宇 王琳琳 余孝军摘要：交通特性是研究道路交通规律，分析交通流量的时空分布，并据此进行道路交通规划、设计、管理。交通结构是综合交通运输系统中不同交通方式所承担的交通量比重，反映了交通需求的特点和不同交通方式的主要功能与地位。贵阳市地处贵州省中部，是贵州省省会和西南地区重要的中心城市之一。贵阳市的交通特性和交通结构在贵州省具有代表性。运用大数据分析方法对获取的数据进行处理分析，进而分析贵阳市城市交通结构和交通特性，提出解决交通问题的对策。关键词：大数据；交通结构；交通特性；贵州省：u491.1 ：a：1005

2、-913x（2016）01-0049-02一、引言由于受地形的限制，贵阳市道路交通基础设施建设用地与其他平原地区城市相比，处于较低的水平。近年来，虽然贵阳市加大了交通基础建设的力度，如环线的建设、中心区与外围组团联系道路的修建、中心区道路拓宽、封闭部分路口和拆除部分路口“转盘”等，增加交通供给，但随着贵阳市经济、文化、旅游业的发展，市区房地产发展速度加快、人口和机动车数量不断增加，“停车难”等问题未能有效解决，交通管理不规范，占道停车现象等，使得交通供给无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，贵阳市城镇人口达450万，机动车保有量为97万辆，且50%以上集中在老城区

3、。据贵阳市2014年9月份13天的数据进行统计分析发现，贵阳市的交通结构为：私家车出行比例为71%；公共交通出行比例为26%；摩托车出行比例为3%，公路上摩托车的出行在一定程度上阻碍了城市交通的正常运。二、贵阳市交通时空特性分析（一）数据来源及方法本节后面的数据来源于贵阳市公安交通管理局在2014年9月1日至2014年9月13日对贵阳市269个交通监测点获得的监测数据，采用大数据处理方法对数据加工、分析获得的结果。因原始数据是针对每个监测点的监测情况汇总的，原始数据共1.54亿条，对数据进行清洗，删除行人、无车牌。车牌识别错误等数据后，共有1.51亿条有效数据；根据研究需要，将数据处理为每5分

4、钟、每半小时及每1小时统计的车流量情况；根据目前整理后的数据，采用统计分析方法及数据可视化技术进行处理。本次数据处理过程用到的软件有：mysql数据库、r软件、excel软件以及excel的power map插件。（二）贵阳市交通流量空间分布根据摄像头获取的数据，选取2014年9月1日24小时机动车流量数据，以5分钟为间隔对贵阳市269个监测点数据进行统计，并采用动态热力图的形式呈现贵阳市交通流量空间分布情况，根据热力图形可看出贵阳市交通在早上7点开始呈现局部拥堵状态，拥堵区域主要集中在一环线区域附近，且该区域的拥堵状态一直持续到下午19点，本研究截取07：00及18：00两个时刻的交通流量空

5、间分布形态，如下图2-1所示。（三）贵阳市交通流量时间分布情况图2-2是“黄金路与枣山路交叉口” 2014年9月1日的流量变化图。从图可以发现：从上午6点流量开始上升，在8：009：00之间达到峰值，在此期间通行量接近8000辆车；在10：0019：00之间，流量一直处于居高不下状态；在19：0020：00之间，路口流量有缓慢下降，但在22：00左右流量有一个小高峰，流量在4000辆/小时以上，从23：00第二日凌晨06：00，流量缓慢下降，处于平峰时段。图2-3是“北京路（瑞金北路口-枣山路路口）”2014年9月1日的流量变化图。从图2-3可以发现：流量从凌晨06：00开始迅速上升，在08：

6、0009：00之间达到峰值，流量超过5000辆；在09：0019：00之间流量有轻微的变化，但幅度不大，从19：00开始有明显的下降趋势，但在21：0022：00之间，流量有一个小高峰；从23：00到明日的凌晨06：00，车流量呈下降趋势。根据获得的贵阳市2014年9月份13天的数据分析，可得高峰期贵阳市每小时流量大于4000的路段有：北京路（瑞金北路口-枣山路口），浣纱路（花香村-延安西路口）等共12个路段。上述路段一天内的流量变化图和图2-3基本类似，因路段的不同，峰值所出现的时刻及大小有所不同，基本处于3000辆/小时6000辆/小时之间。三、贵阳市一环线交通特性分析贵阳市一环线为：蟠桃

7、宫宝山北路北京路枣山路浣纱路解放路宝山南路蟠桃宫，全长约13km。一环线作为中心城区的交通主动脉，承担着贵阳市中心地区的主要交通流量，大部分路段、交叉口的实际交通量已超过设计通行能力，道路不堪重负，有必要对一环线实施道路交通工程改善措施，提高道路的通行能力。（一）贵阳市一环线流量分析一环线为贵阳市主干线路，选取2014年9月1日的交通流量数据，绘制各主路段交通流量变化图，如图3-1所示。9月1日一环线各路段的流量变化相似，流量均从6：30开始增加，北京路（瑞金北路口-环城北路口）与宝山路（师大-北京路口）在7：00-7：30达到早高峰，其他一环线上的道路均在8：00-8：30达到早高峰。一环线

8、上各路段变化起伏不大且变化相似，该天一环线车流量出现2次骤减：第一次除宝山南路外其他道路车流量均在16：30-17：00出现骤减；第二次车流量骤减出现在19：00-20：00。20：30-21：00出现一个晚高峰。从上图还可看出宝山南路（观水路口-蟠桃宫）交通压力要远低于其他一环线线路，相关部门可采取交通管理措施，优化流量分布，缓解一环线交通压力。从整体上看，贵阳一环线的交通压力比较大，在日间比较拥挤，夜间交通状况良好。（二）一环线北京路流量分析北京路为贵阳市一环线上东西走向的主干线之一，图3-2是其一周的流量变化情况。可发现在这一周内，除周日外，北京路的流量变化动相似，流量均从6：30开始增

9、加，7：30-9：00达到早高峰，北京路的交通流量在7：00-19：00内均保持在2000辆/小时以上（周五在17：30-18：00有一次下降）。周日早高峰的到达时间要迟一些，在上午10：30达到早高峰，中午12：00与下午19：00左右呈现低峰。从图还可发现，北京路的交通流量在白天呈现出高峰不下的情况，说明贵阳市虽然增加了交通供给，但交通供需矛盾不仅没有得到改善，反而出现加剧的现象，交通拥堵状态亟需改善。四、结论运用大数据分析方法对贵阳市交通特性进行探讨，得到了贵阳市的交通结构仍是以私家车出行为主，比例超过70%，有必要采取优先发展公共交通战略，降低私家车出行比例，缓解交通拥堵；贵阳市交通的

10、空间分布来看，流量主要集中在一环线及一环内路段，高峰期此区域内大部分路段和交叉口都是拥堵，其它各行政区有个别的拥堵路段或交叉口；从时间分布上看，贵阳市的交通不是典型的早晚高峰，而是从早上出现高峰流量后，随后流量虽有小幅下降，但会在相当长的时间内保持一个高的出行量，且在午夜前会有一个小高峰出现；通过选择一环线上的两条路段做流量对比分析发现，基础设施的完善，通过增加交通供给并不能缓解交通供需矛盾，反而有可能加剧交通供需矛盾，合理的土地利用和规划布局能缓解交通压力，因而在贵阳市有必要实施交通需求管理政策。参考文献：1 康厚荣，雷明堂，张谢东，等.贵州省公路工程岩溶环境区划j.岩土力学，2009，30（10）：3032-3036.2 何嵩涛.贵州山区小城市绿地系统规划研究d.贵阳：贵州大学，2007.3 贾顺平.交通运输经济学m.北京：人民交通出版社，2011.4 李梅菊.浅谈如何加强公路建设成本管理c/.公路交通与建设论坛（20