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周涛:基于电子车牌RFID的城市交通决策研究
2016-12-16 11:08:13   来源:中国智能交通协会   作者:    评论:0

  11月17日,在第十一届中国智能交通年会城市智能交通创新发展论坛上,重庆市交通规划研究院副院长周涛以《基于电子车牌RFID的城市交通决策研究》为主题发表了演讲。

              
 
  以下为周涛演讲实录:
 
  大家下午好!今天的汇报主要有以下几点。
 
 
  一、大数据在智能交通中的应用
 
  实际上我院在2011年开始,就开始借用全重庆市的手机信息数据。手机信令数据可以用于区域人流分析及交通组织。从2011年开始,重庆交通院接入手机信令数据,包括联通和移动数据;重庆联通用户约430万。每日数据记录约2亿条,重庆移动用户约2000万,每日约15亿条数据。市域各区县城与主城人流联系强度进行分析,发现江津、合川、璧山、长寿四个区与主城人流交换量最大。跨区通勤交换量,是通过较长时间的数据分析发现江津、合川、璧山、长寿与主城之间存在稳定的通勤出行,且居住在主城到区县上班的人数多于住区县到主城上班的人数。而基于周末需求大的特点,通过调整客运交通组织可以满足交通需求。
 
  手机信令数据还可以凌驾于4G数据的应用。目前,我们正在开展移动4G数据分析,4G用户每天的信令数量已由之前的30条左右增加至数百条。车载GPS数据是用于发布重庆交通运行指数,引导居民出行。2011年起,重庆交通院开始接入了GPS数据,先阶段有3类数据,分别是公交车辆GPS数据、出租车辆GPS数据和“两客一危”车辆GPS数据。轨道闸机、公交IC卡数据是用于实时调整轨道及公交运行,重庆市每日轨道闸机、公交IC卡数据量为750万条,每日用户为330万,建立了轨道、地面公交客流监测分析系统。
 
 
  二、电子车辆RFID数据及分析框架
 
  我们在2001年开始做这个实验。重庆主城区面积为2737平方公里,该范围内的RFID监测点位有672个。
 
  当带有RFID标签的车辆通过RFID监测点时,系统会产生一条与该车辆相关的通行记录数据,这就是电子车牌数据,RFID数据是一种典型的时空数据。
 
  电子车牌RFID数据的优势为:样本量大、覆盖了所有装有RFID标签的车辆;数据连续可以在长时间段观察数据,发现规律;分析成本低;采集精度相对较高。当然也有劣势:如,RFID的点位主要分布在道路上,无法精确至车辆正在的起始点。并且RFID的数据采集只针对于安装RFID标签的车辆。
 
 
  三、基于RFID的路网流量还原
 
  研究目的:利用RFID的车辆轨迹实现全路网的流量还原,获取每条路段的实际流量。未来可以为交通流量调查,交通信号优化调整提供数据。还原结果:目前,由于RFID点位原因,路段还原流量与调查值相差10%以内的路段仅占研究路段的48%。随着监测点的加密,未来可对主城区全路网进行流量实时监测分析。

 
  四、基于RFID的车辆OD切分
 
  OD切分目的:连续的RFID通行记录数据无法反映车辆的OD出行特征,通行切分,掌握车辆OD在全路网上的分布规律,对道路交通智能化管理意义重大。OD切分方法:第一,通过RFID通行记录识别每辆车全天的出行链。第二,计算相邻两个记录的时间间隔,识别停留点。三,通过停留点,切分车辆OD
 
  研究范围及对象:研究内环以内建设用地面积230.平方公里,分布有623个RFID点位。研究车型为小汽车和货车。不包括出租车、公交车和其他车辆(如,警车、救护车、租赁车等)
 
  切分步骤:第一,计算一辆车相邻两次检测点记录的时间间隔T;第二,计算相邻1小时内所有通过该路段车辆的平均行驶时间间隔T1;第三,计算相距相符度。
 
  最后,就是OD切分结果。利用车辆OD切分模型,对所有车辆的OD进行了切分。
 
 
  五、基于RFID的车辆行为画像
 
  车辆行为画像是利用的车辆OD数据,根据车辆不同的使用特征,对车辆进行分类识别,可以全面掌握每类车辆的出行行为。而且,利用RFID的OD数据分析车辆的使用特征,进行车辆行为的聚类分析,为未来对车辆进行分类交通运行管理提供了条件。例如,利用聚类分析得到的通勤车辆、高频率使用车辆等特征,对未来制定中心区限行、拥堵收费等管理措施方案具有非常重要的意义。可以得到,车辆出行时间分布、车辆出行时长分布、还可知道哪些车辆在高频率出行,以及规律性识别。规律出行时指一辆车在不同日期(以日为单位)存在着规律性的出行行为。

 
  六、应用研究
 
  应用研究——重庆主城区网约车识别及特征分析。
 
  网约车识别,在重庆市主城区网约车每天运行的车辆数量为2.6万辆左右,远远超过1.3万辆的出租车规模。
 
  网约车出行特征分析,网约车使用强度高,单车每天车公里数约210公里。
 
  得出的结果是,网约车出行时间集中在白天;网约车与出租车高峰时段出行量基本相同,但出行率明显低于出租车;并且90%以上的网约车是全职司机。网约车的活跃区域与出租车的活跃区域基本相同。
 
  网约车数据的变化趋势,从2015年至2016年6月,主城区网约车数量一直保持强劲的增长势头。到今年10月份,网约车的数量有所回落,可能是网约车新政的发布以及奖励措施的改变导致的。
 
  应用研究——重庆主城区内环快速路高架方案分析。
 
  研究背景,内环快速路前身为内环高速公路,于2002年建成,双向6车道,全长74km,立交20座。
 
  研究目的,通过RFID分析内环快速路车辆运行特征,识别出射线高速之间的绕行交通量、进出城集散交通量、内部转换交通量三类交通量构成情况。
 
  RFID点位特征主要有两点,点位数量和点位分布。
 
  运行特征,第一,平均每天进出内环节点的车辆数为51.6万辆;第二,内环上车辆平均出行距离8.5公里,出行距离10km以内占比66%,10km以上占比34%;第三,是重要断面的流量流向分布。
 
  基本结论:现状内环快速路上“集散、绕行、内部转换”三种类型的交通量重叠。
 
 
  七、结语
 
  交通大数据在城市交通规划决策、智能交通管理等方面的研究和应用正在不断深入。电子车牌RFID等车联网数据的普及和应用、为城市交通研究者提供了新的视觉。最大的好处是,利用了RFID海量数据,可以深入了解车辆运行的内在机理,为交通决策和管理提供了新的支撑。
 
  目前,我们对电子车牌RFID数据的挖掘和研究还处于摸索阶段,需要不断的提高。
 
  谢谢大家!
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