6月11日，第十一届中国国际城市智能交通论坛在会展中拉开帷幕。本次论坛主题定位于城市大交通与移动互联网时代。

    同济大学杨东援教授与会做演讲，其题目是“支持公交都市建设的数据化决策技术”。演讲内容如下：

    关志超（深圳市智慧交通产业促进会秘书长）：非常感谢各位领导、各位专家，由于杨教授今天有其它工作，昨天赶回上海了，受杨教授的委托，我今天把他的演讲资料介绍一下。

    昨天晚上我看了两遍资料，有一些没看懂，所以我加了一些注释。各位都在谈，我们的时代变了，我们正处在大数据，新一代信息处理时代，包括云计算、物联网、云存储和移动互联网等等。我们这次会议主题谈到城市大交通与移动互联网时代，我们在新一代信息技术时代，对城市交通如何分析？这是我学习杨教授的演讲以后的一个深刻体会。下面我就把如何研究、分析城市交通问题这样一个解释给大家介绍一下。

    他的题目是“支持公交都市建设的数据化决策支持技术”。演讲的内容主要是两个部分，一个是对公交都市建设任务的理解，第二个是坚持公交优先的数据化决策技术。通过这样一个案例和分析的介绍，其实我们大家能感受到，我们在这样一个大数据时代，我们有这样好的IT技术环境，我们有这样好的信息技术资源，在城市交通领域，我们应该怎样去分析和研究相关的交通问题？这是一个亟待解决的问题。因为这里边涉及到既是IT技术，同时更要在城市交通学科领域落地，这样一个关键上，目前在国内外这一块是大家普遍关注的一个难点问题。

    这一页是我加上去的，我们看一下深圳市一天的出行的概念。一天有1700万人在深圳工作、生活，一天有超过1000万人乘坐公交和地铁，有8.5万人次进入深圳机场，有60万人跨深圳、香港6个通道口岸，6.3万辆的集装箱，有4万辆货柜车进出口岸，230万辆机动车在城市大街小巷行驶，500万人称作海陆空铁交通工具来往深圳。通过这些数据看出我们这样一个城市交通的繁忙运作的状态，这样一个规模，在这样的情况下，我们的城市交通环境该怎么样去分析和关注？重点就是我们怎么理解公交都市的建设任务。深圳市是全国第一个公交都市，公交都市建设应该说从公交都市的发源开始，在世界上就有它的鲜明的界定。

    国务院关于公交都市2012年的64号文件特别强调，通过提高运输能力，提升服务水平，增强公交竞争力和吸引力，构建以公交为主体的城市机动化出行系统。在国务院这样一个体系指导下，交通运输部2013年368号文件也特别强调，将城市公共交通发展放在城市交通发展的首要地位，进一步实施城市公共交通优先发展的战略，坚持方便群众、综合衔接、绿色发展、因地制宜的远景，公共交通优先的公交都市战略怎么样通过相关的数据分析和研究来关注我们城市？其实交通部的这样一个文件有8项任务，从这里面我们可以看到，其核心是推动公交都市的创建活动，在这样一个前提下，我们应该怎么样研究创建城市考核评价指标体系？我们应该怎么样验收达到规定条件的交通部授予的公交都市示范城市这样一个称号的内容，是我们关注公交都市建设的一个关键点。

    公交都市的概念，最早是由美国伯克利的工学院罗伯特教授提出的，他提出这样一个理念以后，其实他核心阐述一个观点，是构建公交都市体系。因此，我们要正确理解公交都市原创的这种概念和含义。因为在今年1月份的时候，我去伯克利跟罗伯特教授也专门说了相关的一些考虑和想法，其实大家看到，在伯克利里边，罗伯特教授的学术地位排名还是蛮前的，这是整个伯克利工学院里面的著名教授的排名，他排第四位，应该说在公交都市的学界里面还是比较前沿的。他的周边的图书室和他的馆藏的相关资料有一个连续、长时间的学术研究活动。

    在宏观层面上，公交都市应该说从城市空间结构和交通主动脉这样一个角度来看，它的这种分析角度是什么。杨教授以上海市的时空关系为例，首先我们看到上海市城市发展战略的总体框架架构是这样一个城市发展战略，在这样一个城市发展战略里边，中心城区的构成来形成两条交叉线的轨道交通线网的城市群，通过这条可以看到，相关的核心站在这样一个环境下，形成这样一个分布。另一是这样一个构建，这两条交叉线构成上海市轨道交通网的公交出行模式。同样，我们从整个城市人口分布的角度来理解，上海中心城区这一块相关的红色分布状态，我们可以看出轨道交通和城市空间主动脉关联性的关系。这是从城市规划角度来理解公交都市的城市公交结构和公众出行主体的关系上来看待这个问题。在宏观层面上，城市交通模式的调控并非进行简单的轨道建设就能解决问题，其实我们现在城市化建设面临的一个很大的问题就是我们的公交都市建设是先有城市，后建轨道，这样一个以轨道为骨架的城市建成以后，如何建设以轨道骨架，以公交为辅助的交通体系，这是一个重要的工作。在这里以日本三大都市圈为例，日本三大都市圈的演变，可以看到首都圈的小汽车的出行和轨道交通的覆盖，它是一个比较合理的比例关系。在中京这个区域里边，轨道交通的覆盖占了很大的比例。同样，在近东京的圈里面，它和东京是比较接近的变化曲线。名古屋在中京都市圈里面，它的轨道线网密度应该是0.11左右，名古屋市自身线网密度又是0.27，站点密度达到了0.25，这样的数据关系反映这样一个都市圈中心和周边延伸的人群群体的演变关系。从技术分析角度，以名古屋市为例，以名古屋为目的的交通出行方式的，中小汽车形成竞争优势。大家知道在上海市，有三个圈的层次，上海中心城区是步行加轨道，上海中心环行高架桥这个区域里边是自行车慢行加轨道，上海外环整个这个区域是小汽车加轨道。这样三个层次出行的公交都市体系的思维上，应该说给它的数据研究，需要很大的支撑。首先我们看这个图，轨道定期圈的使用者，我们可以看到中心城区这一块，它这种密度还是相当高的，同样在小汽车使用上，中心城区这一块和轨道的关联上是对等的，这样一个模式是需要进行调整和优化的。通过这两条曲线我们可以看出，蓝的这一条的出行分布随着距离的变化，它在逐渐弱化。粉色的粉笔，它在这样的分布关系下，它的变化的关键点的剧变性会增强很多，同样我们在这个模型环境下可以看出，交通产生出行的总量，上海整个宏观层面它的分布还是比较均匀的。在所需要的出行时间分配上，下面这个图我们可以看到，这样一个宏观层面上，它相关的分布是不均匀的，甚至有很多是不合理的。

    通过这样一些分析，我们再从轨道交通骨架这样一个角度来看相关的数据，如何构建以轨道为主体的交通服务体系是我们来怎么样优化轨道线网、公交巴士线网、出租车衔接接驳，以及公交慢行这样一个体系之间的关系。我们通过这样一些数据和图表来理解和分析这样一个问题。首先这个直方图还是显示的日本三大都市圈轨道交通出行比例的演变关系。我们可以看到步行的比例、自行车慢行的比例，以及小汽车、巴士等等的分布，通过这样的分布，我们从这几个角度理解，首先进入轨道交通方式的时空分布的演变，我们从这个图可以看，他的步行分布关系在这个都市圈的中心部分还是比较密集，量还是占很大的。在这样一个都市圈里边，自行车加摩托车的分布关系还是比较合理的，在外围的圈大家能看到这个红色的部分，小汽车的分布在日本的三大都市圈里面占据得就比较明显。对照东京都市圈的相关情况来看，步行分布和自行车加摩托车的演变，它会逐渐的提升，应该说在中心城区这一块，是步行加轨道，这样一个中心城区的都市圈要求我们什么呢？就是要求我们在中心城区都市圈内部的轨道站点，要有足够的多，否则我们这种步行出行的距离就受到制约，使大家公交出行服务受到严重的挑战。

    在中观层面上，我们从城市规划和交通时空的会聚来看相关枢纽在城市的分布关系，我们看深圳福田中心枢纽这样一些数据的研究。首先有这样几个问题是需要回答的。第一，进入这样一个核心区域，时间效益是什么，第二，用地、交通和工程之间的关联的条件该怎么解决。第三，他们之间形成这样中心枢纽之后的环境影响，这种评价是不是可以接受的。带着这样三个问题，我们来看深圳市福田中心枢纽周边的分布关系，它的周边有中心公园，有彩电工业，有香蜜湖，有中心区的CBD，以及还有皇岗口岸、福田口岸。在这样的环境下，我们看它的这种轨道交通网和整个城市中心城区的空间分布，对人流的疏解关系是什么样的。在中心城区里面有一条轨道线加7条城际轨道，这里面包括未来规划的部分。通过这样一个中心城区，西边是新洲路，北边是北环，南边是滨河大道，东边是皇岗路，这样一个中心城区是深圳的城市中心最拥堵的区域，这样一个区域的优化应该是我们城市解决的关键区域点。通过福田中心区的CBD枢纽的时空分布，我们能看到，它这个地面层原来的规划是水晶岛上面有一个环形，把人提升到环形上边来，地下有轨道交通，有铁路，有城际巴士，还有慢行的休闲于一体的，我们在规划设计中心城区的地下空间的分布关系，主要借鉴了德国柏林的地下空间的模式。为此，我们的轨道所专程去柏林三四次，实际调研它的轨道交通的影响和服务群体，以及在这样一个中心的人群的受众群体。深圳的会展中心这样一个中轴线线上，大家休息的时候能感受到，它的地下目前有两个地下通道，商业休闲区已经开通了，接下来还有水晶岛的地下空间还要开通，将来从这里我们就可以直接坐铁路到北京，到其它城市，从中心城区出发。深港莞惠的城际铁路也是从这里可以直接出行，在这里构建了一个容纳地下舒适环境的，不低于20万人次的服务空间环境，现在东西向已经开通了，在民田路上，南北向在中轴线上已经开通了皇庭二期。大家可以感受一下轨道交通加人流这种一体化服务模式的演变关系。

    在微观层面上，我们应该怎么样构建公交加慢行的服务系统，这是我们构建公交都市里面宏观、微观、中观的落脚点的地方，我们提倡公交都市，在公交都市的建设上，我们在慢行环境，包括自行车方面，深圳市是全国最早取消自行车行驶的环境，随着整个城市机动化的提升，现在国际上的演变模式是什么？包括欧洲，法国交通部提出，我们逐渐由四个轮子向两个轮子在演进。最近巴黎推出一个政策，你上下班骑车在1英里的路程上补贴2.5欧元。巴黎想通过这种方式来实现慢行环境，其实这样一个环境，包括像深圳构建自行车的环境也是一样，深圳市目前在区域上引入了自行车环境，比如说华侨城周边，红树林区域，比如说盐田、大鹏区域，比如说龙岗体育城区域，在区域上是我们出行有自行车慢行环境，在这种环境构成上如何和我们的城市公交建立这种对应和衔接关系，这是我们深圳构建公交都市必须要落实的一个微观层面上的节点。

    看看国外是怎么样对公交都市的街道做改造设计的。这是巴黎凯旋门的中心广场，早期的巴黎凯旋门广场是由小汽车为导向的环境，现在改造之后变成了公交车为导向的环境。改造以后，中心广场道路空间的面积大量提升给广场的公众来使用，于是公众的使用空间大幅度的加强，这是作为公交都市的体系建设，如何做有关相关广场环境，宏观、中观、微观，从不同角度通过数据来分析、研究、建立要解决的内容。再比如说，相关的交叉口，由原来的以小汽车为导向的交叉口的设计，现在逐渐转成了给人的很多的通道环境，比如说交叉口过街，这是美国的一个街道。同样，在十字交叉口上，我们的街道在交叉口的优化上应该怎么样更具备以人为本的角度来设计和优化。左边这张是原有的小汽车为导向的时候，我们规划设计的交叉口，右边是改造以后绿色出行的一个优化设计的实际案例。

    前面是介绍了整个公交都市的体系建设，以及从城市规划、交通规划和城市管理、经济、社会、人文，不同学科、不同角度基于大数据环境，来分析这样一个公交都市建立点的体系上的研究。下面我们怎么样看这样一些数据环境是怎么样来提供决策的？这是本次演讲的第二个观点。

    通过上海市新一轮总体规划这样一个战略安排可以看到，上海市在整个大上海十三五期间要从4个方面进行转变，习总书记在前不久视察上海的时候提出一个要求，上海现在是一个国际金融中心，未来要建成一个国际科研中心，这对上海的压力很大，上海要在这样的要求下，在土地面积不增加的情况下，优化城市的结构，实现综合交通的优化模式，这是上海市十三五的一个非常重要的战略目标，在四个转变上，重点实现6个突破，坚持以人为本是上海十三五综合交通总体规划核心的突出要点，大量的交叉口和枢纽、场站、广场和宏观、中观、微观的层面要大量的突出以人为本的理念，突出区域一体化的发展格局，突出生态优先的发展底线，实现功能的发展，最终实现发展的路径，突出开放包容性。这样6个突出转变，来构建上海新一轮的总体城市规划背景下的公交都市。因为上海也做到了第二批国家公交都市城市，上海公交都市的体系建设是从新一轮的公交都市体系的需求上来实现。从这4个方面来构成。首先在全市范围内，综合交通圈层面的结构，实现相关的技术指标体系约束，引导交通模式的演变过程中对服务对象的个性化进行细分，改善公交服务体系，提升公交比较竞争力，细化和居民出行的对接，实现微观层面上的供需匹配，这是上海未来公交都市体系的几个方面。

    基于这种交通状态，在公交都市体系下，怎么样开展监测、诊断、预警、预测和调控，整体层面上有这样一些关系，由于时间关系，我就不一一做详细解读了，比如从交通状态观测分析、交通行为分析方面，在这里可能要多说一点，我们大家可能能感受到，我们在国内最大的问题是什么？其实是我们公众出行的行为管理太弱，在美国每一个交叉口都有一个stop的标志线，无论你在半夜还是白天，驾车者到这条线不管有人没人全要停下。什么叫停下呢？就是你整个车停来至少有三秒钟，然后启动走。比如说在伯克利的大学村，里面居住着世界各地的留学生，他的文化是包罗万象的，但是在这里的出行行为是一致的，大家出行的约束性非常好，没有人驾车在交叉口随意的穿越，不停车直接走过，这种事情是看不到的。所以在这一点上，公交都市体系建设必须大力加大对交通出行行为者的诱导和提升，这是很关键的一个问题。在多源数据的融合分析上，在多源交通运输状态的特征提取上怎么样研究若干个关注点的交通问题。因为我们交通问题不仅仅是交通本身，我们需要站在城市规划角度，站在交通规划角度和交通管理角度，还要站在整个城市的社会构成、经济状态、人口分布，以及整个城市的产业结构等等，通过这些不同的角度来看我们这些问题形成的解决点和关键点，战略推进当中，这样研究过程当中信息技术，特别是新一代信息技术为我们提供了非常关键的良好的手段。这几张图是深圳市的，深圳市的公交特征使用分析，底下这几张图是一号线和四号线，这是在2009年作，这个动态OD的公交模式，我们可以看到公交使用人数的时变特征。通过这样几条曲线，我们可以看到在一个时期内的公交关系。我们可以从这里看到，随着出行距离的合理优化，深圳的中心城区也在逐步形成慢行、步行加轨道的模式，大家可以感觉到，我们中心城区的周边轨道站点的密度还是足够的，满足这样一个基本要求，我们公交都市建设的微观层面的一些难点是可以得到提升和优化的。

    通过哪些数据能从微观上再做相关的判断和分析呢？我们把深圳公交IC卡的一个星期数据做了相关的分析和研究，我们通过对公交深圳通的数据特征、时间特征，以及交易金额和线路特征这样几个指标为依据，来对相关的数据一个星期做了相关的特征提取和统计分析，我们得出了这样几条曲线，就是相对均等的均值变化，和学生卡、巴士乘车时间变化的分布关系。利用公交IC卡数据这样一个大数据环境，我们得出了这样的曲线，比如说低频率的单吸引点的分布关系，一般一次到三次公交出行在一个星期内，通过灰色地带，不好判断的点有5到7次，高稳定电的通勤、通学的环境是8到13次，这样的分类研究，我们通过这样一些大数据之后，我们得到下面的不同用户群体均值频数归一化的分布关系，我们通过这些曲线能看到，基于公交IC卡判断中心城区的公众出行和不同时段的出行特点。

    轨道接驳是我们一个最好的出行方式，随着深圳的5条地铁线路的开通，原有的公交线路的线网优化迫在眉睫，现在深圳市已经在推出相关的线网优化，以此实现轨道接驳的优化，实现公交都市城市公交体系的建设环境。通过IC卡，深圳不同类型的接驳关系是这样一个分布关系，你可以看到，在这样一段时间内，具有这样一个情况，同样一个状态下它又翻了一倍，这样不同的个性化的出行需求是需要我们在研究公交都市，面向个性化服务上需要特别关注的部分。同样，在各个公交线网的接驳情况是这样的变化关系，由于时间关系，我就不再详细介绍。包括公交GPS数据，对公交线网运行的可靠性和有效性做了这样的数据分析和挖掘服务。我们看到相关的分布，这个资料在这里，如果有需要，我们可以提供给大家共享。对于交叉口延误与信号周期的判断，我们对这些方面也做了分析和研究，对运行可靠分析，通过技术手段锁定提升相关的位置，这是我们解决公交都市，解决交通拥堵相关方面的研究。同样按照公交巴士和轨道的时刻表这样一些数据的角度，我们是怎么样分析和研究、判断它的。通过几种分布，最终我们判断最后这几个方面，基于区域中心城区的车路协同，协同管控，这样一个体系下，我们通过不同角度城市规划、管理、控制，最后来优化我们的信号灯，这是最终目的，落到了交警那个中观、微观层面，到执行的层面上，通过这几年数据的积累，这种公交都市的建设要从体系上不断地优化，同时要从不同领域、不同专业、不同角度来通过大数据、新一代的信息技术来分析和研究这样一些问题。

    通过以上一系列的方向和角度，和不同专业、不同学科和不同数据来研究公交都市下如何通过新一代信息技术和我们城市交通的大数据来解决、优化公交都市里面的辅助决策支持，数据在里边的作用和观察研究的视角。