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1、城市交通治堵大数据分析系统建设方案1、项目概述31.I项目背景31.2建设目标3L3建设范围5L4主要建设内容52、建设清单63、业务系统功能需求73.1平台总体架构73.2城市交通治堵大数据分析系统业务需求83.2.2拥堵成因综合分析子系统123.2.3治堵措施实施效果评估子系统144、系统部署和支撑平台要求154.1系统部署164.2应用支撑平台要求164.3数据建设要求164.3.1数据采集与共享174.3.2数据库设计194.3.3数据处理分析194.3.4数据管理195、交通模型建设需求19非机动车出行OD模型20出租车客流OD模型201、项目概述1.l项目背景2019年12月，交通
2、运输部印发推进综合交通运输大数据发展行动纲要（20202025年）,要求政务大数据有效支撑综合交通运输体系建设，交通运输行业数字化水平显著提升。2019年4月，省政府印发2019年全省治理城市交通拥堵工作要点，明确提出：坚持依托大数据发展智慧交通，推广应用“城市大脑”，推进城市交通运行指数系统应用于治堵政策的制定与后评估。2020年8月，中共委、人民政府发布关于建设高水平交通强市的实施意见，明确提出要深化应用智慧交通，完善交通智慧云服务，实现集成分析、集成控制、集成智慧，打造“交通慧眼”。2019年6月，根据沈敏副市长6月6日在听取城市治堵工作汇报中的讲话精神，市治堵办又会同相关部门就建设城市
3、交通大数据分析平台进行了专题研究，在7月23日向沈市长提交关于建设城市交通大数据分析平台一期项目的报告，沈市长批示请市财政局予以支持安排。城市交通大数据分析平台建设实现数字技术和政府履职的全面深度融合，充分利用大数据、物联网等先进技术，全面提升以大数据为支撑的政府决策科学化、治理精准化、服务便捷化水平，聚焦城市交通治堵与交通工程质监，未来可能对该系统进行进一步拓展延伸，打造面向整个交通行业的数字化应用体系，推进数字化技术与政府履职的深度融合。1.2建设目标1.2.1项目总体目标按照浙江省人民政府关于印发浙江省深化“最多跑一次”改革推进政府数字化转型工作总体方案的通知和人民政府关于印发深化“最多
4、跑一次改革”推进政府数字化转型三年行动计划（2019-2021年）的通知文件精神，加快交通政府部门数字化转型。城市交通大数据分析平台依托智慧交通一期的底层框架，融合利用城市大脑（大数据中心平台）资源，深化拓展智慧交通一期应用，包含“城市交通治堵大数据分析系统”和“交通工程大数据监管系统”两大业务应用系统。本项目建设内容为城市交通治堵大数据分析系统，利用大数据破解城市拥堵治理难题，实现科技治堵考核指标的自动计算，支撑诊断-分析-评估业务流程，为治堵措施制定提供科学依据。1. 2.2业务目标通过城市交通治堵大数据分析系统建设，破解城市拥堵治理难题，具体实现以下业务目标。利用信息技术实现道路拥堵指数
5、、常规公交运行特征、轨道交通运行特征、常规公交、轨道交通与公共自行车（含共享单车）的接驳情况等治堵考核指标的自动计算和展示；一一利用经信、规划、交通、城管、交警等政务数据，以及用户出行轨迹等多源大数据进行分析，掌握人和车的OD与路径，校验后的准确率不低于80%,挖掘造成城市交通拥堵的原因；-分析出行需求和公共交通供给的匹配程度，发现公交线路布局的缺陷，为公交线网优化，提高公共交通服务水平，优化出行结构服务；对治堵措施的效果进行后评估。1.3建设范围城市交通治堵大数据分析系统的建设单位为市交通运输局，主要应用单位为市治堵办，服务单位还包括市自然资源和规划局、市住房和城乡建设局、市交通运输局、市综
6、合行政执法局、市公安局交通警察局等部门。建设范围包括主城区范围内城市交通治堵工作。1.4主要建设内容项目主要建设内容包括城市交通治堵大数据分析系统软件开发、驾驶舱、数据建设、模型建设和数据购买等。城市交通治堵大数据分析系统，从相关主管单位接入城市路网、常规公交、轨道交通、公共自行车、共享单车、出租车、网约车、停车等领域的动静态信息，结合由手机信令或互联网公司数据分析得到的居民出行特征信息，实现对城市交通运行状态的诊断，以及出行OD和路径的溯源分析；通过分析公共交通供给与出行需求的匹配关系，对比公共交通和小汽车出行的效率，判断重点区域拥堵特征，实现对造成城市拥堵原因的挖掘;建立评价指标体系，分析
7、缓堵措施实施前后交通拥堵情况，实现对缓堵措施效果的科学评估。驾驶舱，相关信息的统一展示界面，通过统计分析为决策提供辅助参考。数据建设，完成数据采集与共享，实现数据采集接口、信息填报等功能开发，完成车辆GPS、公交IC卡数据、自行车数据等采集实施，以及居民出行特征、常规公交出行特征等数据的共享实施；完成数据处理分析，对数据进行清洗、转换、一致性校验、加密和挖掘等;完成数据管理，完成元数据管理和维护、数据安全与权限管理、数据质量监管等功能。模型建设，建立公交出行OD模型、小汽车出行OD模型、非机动车出行OD模型、小汽车路径识别模型、常规公交及轨道交通客流路径识别模型、出租车客流OD模型、职住分析模
8、型等交通模型。2、建设清单序号建设内容数量备注软件开发城市交通治堵大数据分析系统开发1城市交通运行状态诊断子系统1城市道路交通运行状态诊断、常规公交运行状态诊断、轨道交通运行状态诊断、公共自行车运行状态诊断、出租车运行状态诊断、停车运行状态诊断、居民出行运行状态诊断、科技治堵报表等2拥堵成因综合分析子系统1交通流特征分析、公交设施与出行需求匹配分析、公交与小汽车出行效率分析、区域拥堵分析、快速路分析等3治堵措施实施效果评估子系统1治堵效果评估指标管理、治堵措施评估等二数据建设1数据采集1数据采集、数据共享等，含车辆GPS数据、公交与共享IC数据、自行车数据、用户出行轨迹等数据采集实施，以及城市
9、交通治堵大数据分析系统和交通工程协同监管子系统的数据共享实施2数据库设计1元数据库、业务数据库、拥堵指标数据库和若干专题库等3数据处理分析1数据清洗、转换、一致性校验、数据加密、数据挖掘等4数据管理1元数据管理和维护、数据安全与权限管理、数据质量监管等三模型建设1公交出行OD模型、小汽车出行OD模型、非机动车出行OD模型、小汽车路径识别模型、常规公交及轨道交通客流路径识别模型、出租车客流OD模型、职住分析模型等四数据购买1绕城高速范围内（含绕城高速）用户出行轨迹等数据3、业务系统功能需求3.1平台总体架构务 fS JIJ体 察应用支揖体系 组织保障 政策制度I 由 Enyr -4N 鼻，rr安
10、全保障 标准规范通信网络电子H*外网公共设Ji物联网物修阿凝省动车电联电交管卡终准工程JSlStm堡知修弟十位小一学碳由*设能体事 震金 2W30-eag*yxsyflDi1. wx5lI HWBJfHttfW I.WHKMI . |9FMQ2Wae9*-It*图3T城市交通大数据分析平台总体框架图3.2城市交通治堵大数据分析系统业务需求各根据业务需求，提出业务应用系统建设方案。业务应用系统建设方案需具有普适性和可拓展性，以便将来在此基础上进行新的业务功能开发。3.2.1城市交通运行状态诊断子系统城市交通运行状态诊断模块综合规划、建设、交通、城管、交警等各部门的交通系统检测数据，以及用户出行轨
11、迹等数据，分项监测各交通子系统的运行特征，诊断交通堵点，并分析市民的职住与出行特征。通过对不同领域交通出行特征进行诊断，为管理部门提供月报、季报，指导和协调治堵办各成员单位提出整改措施及开展治堵工作。所存储的数据或产生结果应能支撑拥堵成因综合分析模块与治堵措施实施效果评估的使用。城市交通运行状态诊断子系统包含城市道路交通运行状态诊断、常规公交运行状态诊断、轨道交通运行状态诊断、公共自行车运行状态诊断、出租车运行状态诊断、停车运行状态诊断、居民出行需求分析和科技治堵报表自动生成等8个子功能模块，具体划分为道路交通、公共交通、停车、居民出行需求等四大类。道路交通运行状态诊断模块的建设重点为机动车溯
12、源分析，包括机动车出行OD和出行路径分析。公交监测模块的建设重点为公交OD分析、常规公交车速与正点率监测、公交换乘分析等C居民出行需求监测模块是本系统的基础核心模块之一，主要功能为居住地与工作地关联OD分析、全方式及分方式出行OD分析、居民出行结构分析、各方式出行效率分析与对比等。1 .城市道路交通运行状态诊断检测诊断快速路、干线路网的运行状态与拥堵节点，其中快速路分为匝道、立交、基本路段三类，干线路网分为主干路与次干路。分析与展示机动车出行0D、同时在途机动车数量、机动车出行数量与保有量的比值等。2 .常规公交运行状态诊断检测与诊断常规公交运行车速，包括公交线路车速排名；公交站间车速监测与评
13、估；公交线路特定时段所有班次行程时间算术平均值与同线路社会车辆通行时间的比值；公交专用道公交线路车速与社会车辆车速的对比等分析功能。检测与诊断常规公交运行正点率，包括公交线路首末站正点率（发车正点率、到站正点率、综合正点率）排名、公交线路首末班次到达沿线各站点正点率、公交线路所有班次的沿线各站点稳定性等分析功能。检测与诊断常规公交设施建设，包括公交线网密度、公交站点300米与500米覆盖率、公交车辆万人拥有率、公交车均场站面积、非直线系数、公交专用道设置比例等指标的统计功能。常规公交客流分析功能，包括公交线路/站点客流监测与评估、常规公交线路客流OD分析与展示等功能。常规公交与地铁的接驳分析，
14、包括单条轨道线路并站分析、轨道网络与公交并线情况分析等功能。3 .轨道交通运行状态诊断检测与诊断轨道交通客流特征，包括站点客流、轨道换乘客流、各时段客流的变化、轨道客流OD等分析功能。检测与诊断轨道交通客流时空特征，包括轨道交通出行距离、轨道交通出行时耗、轨道站点的客流服务范围等统计功能。检测与诊断轨道交通利用效率，包括轨道站点利用效率、轨道区间线路利用效率、轨道站点接驳效率等分析功能。4 .公共自行车运行状态诊断检测与诊断公共自行车（含共享单车）客流特征，包括公共自行车站点借还车特征、各时段客流的变化、公共自行车（含共享单车）OD等分析功能。公共自行车（含共享单车）出行时空分析，包括出行距离
15、监测与评估、公共自行车（含共享单车）出行时长监测与评估等功能。检测与诊断公共自行车设施利用效率，包括公共自行车站点利用率与公共自行车站点服务效率。检测与诊断非机动车与常规公交和轨道交通的接驳情况。5 .出租车运行状态诊断出租车客流时空分析，包括出租车客流源空间分布、出租车客流时间分布、出租车客流0D、出租车路径等特征分析，以及出租车车速数据挖掘分析。6 .停车运行状态诊断检测与诊断公共停车场和路侧停车泊位的周转率、停放时长与停车设施运行状态。7 .居民出行需求分析综合关联信令数据或互联网企业的个人位置数据、公交线路数据、道路流量数据分析城市人口与岗位分布、居住地与工作地的关联矩阵、全方式及分方
16、式出行0D、人口随时间动态演变过程、居民出行时间特征、居民出行路径、居民出行结构、公交分担率、各方式出行效率分析与对比等内容。8 .科技治堵报表自动生成根据治堵考核任务书和科技治堵任务数据要求，利用信息系统实现对考核指标的自动计算和监测，对超出预警范围的指标实现自动预警。通过交通大数据分析与评估，产生最堵20条道路车速排名、最堵20个路口排名、最大20个高架匝道流量排名、前后20名常规公交线路车速排名、前后20名常规公交线路正点率排名、常规公交首末班最准点20条线路和最不准点20条线路、特定20条提速线路的速度报表、主干道上常规公交与同线路社会车辆车速比值最大20条和最小的20条线路、高峰时段
17、轨道站点进出客流量最大的前20个站点及客流量、各轨道交通线路末班最大出站客流站点的客流量及时段、常规公交与地铁的接驳分析、轨道网络与公交并线情况、非机动车与常规公交和轨道交通接驳情况、常规公交线路行程时间与同期同线路社会车辆的行程时间对比、大型停车场周转率、常规公交正点率;早晚高峰时段常规公交平均运营车速、公共交通乘车一卡通使用率等交通运行指标汇总的城市交通月度报告。3. 2.2拥堵成因综合分析子系统通过多源数据的关联与交通需求溯源分析，采用定量化方法，挖掘各类交通问题或交通拥堵背后的原因，从数据分析方面服务各部门开展交通治堵研究与优化建设工作。拥堵成因综合分析子系统包括5个子功能模块，具有三
18、类业务功能，包含交通流特征分析、公交设施的问题分析、交通拥堵区域或节点的拥堵原因及交通需求溯源分析。交通流特征分析模块是其他分析模块的基础，包括机动车、公交车等各交通方式的流量分析、各方式路径分析与展示、客运廊道、交通异常拥堵节点等分析功能。公交设施的问题分析模块服务于公交设施的优化，包括公交设施与需求匹配分析、公交与小汽车出行效率分析。其中，公交设施与需求匹配分析的目的是评估常规公交和轨道线网与居民出行OD的匹配程度，包含直达率和一次换乘率等指标。公交与小汽车出行效率分析从出行时耗与出行距离方面，对比分析公交出行的缺陷，服务于公交系统与出行结构的优化。交通拥堵区域或节点的拥堵原因分析模块服务
19、于综合交通拥堵治理，包含区域拥堵分析、快速路分析等。具体分析指标包括交通运行特征、出行结构、停车、交通溯源等。这些模块还须具备用户交互功能，系统可根据用户自定义的区域或节点自动分析。1 .交通流特征分析使用城市交通运行状态诊断子系统的机动车、公交车、非机动车的OD数据，采用交通流分配的方法，以现状的流量、车速数据为基准，预测并分析三种交通方式的流量和路径，具体包括计算道路网中各路段在各时间段中的机动车流量、评估道路的服务水平、计算公交站点、公交线路、路段在各时段的公交乘客量、评估公共交通的服务水平以及车辆的满载率。机动车、公交车、非机动车等三种交通方式的路径分析与展示功能，此功能需自动计算、存
20、储路径结果。结果的展示需具有交互功能,用户可选择路段、或自定义区域，系统根据用户需求展示每个路段或范围内的统计结果。客运走廊分析功能，采用全、分方式OD及人流量的分配结果，分析重点区域或自定义区域的主要客流走廊，结果可分别以路段或路径为基础展示。交通异常分析功能，采用路段车速、交叉口排队长度、交通流量、路段车道数、路口进口道数，分析交通运行经常存在异常的点位，比如交通流量不大，但是车速很低路段或排队长度很长的路口。2 .公交设施与出行需求匹配分析采用直达率、一次换乘率等指标分析常规公交线路和地铁线路与出行需求的匹配程度。采用接驳距离、服务范围、时间衔接、接驳客流等指标评估为地铁接驳的公交设施和
21、公共自行车设施的衔接效率。3 .公交与小汽车出行效率分析采用出行时间比和出行距离比等指标，对比分析各区域之间的公交出行效率的差距，并对比出行效率与出行结构。分析应基于被使用的路径和线路统计，包含最大值、最小值、平均值等。分析功能需细化到交通小区，分析的时间区间应包括早高峰、晚高峰、平峰与全天。4 .区域拥堵分析基于监测与分析数据，对于重要的区域或自定义的区域，采用交通溯源的方法，从出行需求方面分析区域交通拥堵的原因，分析指标需包含本区域职住矩阵、相关的出行0D、内部及周边交通运行特征、出行距离、时耗、出行结构、出行路径、客运走廊、公交设施与本区域出行需求的匹配程度、公交与小汽车出行时间及距离之
22、比。该功能须自动分析3-5个区域，还应具备自定义区域分析的功能。5 .快速路分析针对已建设的快速路和规划的快速路通道，分析沿线及匝道的交通需求，分析指标需包含全天及高峰0D、各断面全天及高峰流量、行程距离、行程时间、各匝道的服务范围与路径等。3. 2.3治堵措施实施效果评估子系统治堵措施实施效果评估子系统建立结合各类缓堵措施实施计戈U,对比实施前后路网运行数据，包括平均速度、路网流量、交通指数、出行OD与路径、出行结构、各方式的出行时耗等，评估措施实施的成效。应具有交互功能，用户可自定义区域和编辑优化方案。3. 3系统管理实现用户、机构、角色、权限、菜单等人员和功能的管理。(1)用户管理用户管
23、理提供用户的添加、修改、删除、启用、禁用、重置密码等功能。每个用户可拥有不同的权限，属于不同的机构。通过角色设置可控制用户能访问哪些模块和功能。通过机构设置可控制用户能哪些数据的资源。可在用户管理中对账号的密码进行重置。(2)机构管理机构管理可添加不同级别的机构信息，例如总公司、分公司、车队等。这些机构可在各模块功能的筛选中应用。(3)角色管理角色管理可为不同级别的用户设置不同的角色。每个角色拥有不同的访问权限。(4)权限管理权限管理通过设置不同的功能访问权限，达到控制账号权限的功能。4、系统部署和支撑平台要求系统部署在城市大脑(大数据中心平台)，应集约化利用城市大脑（大数据中心平台）提供的工
24、具组件和资源能力进行开发。本项目涉及地理信息相关内容，应利用时空信息云平台提供的服务，包括全市统一的空间基础数据、GlS空间数据服务、空间分析功能服务和应用开发APl接口等。3.1 系统部署根据实际业务需求，估算所需资源，选择城市大脑（大数据中心平台）资源清单内的产品，设计系统部署方案。列出所需资源清单和系统部署架构图，资源清单格式可参考城市大脑（大数据中心平台）资源申请表的形式填列。系统部署方案包括服务器性能、存储容量、备份容量、网络带宽和安全服务需求、数据库资源以及其他配置说明。3.2 应用支撑平台要求根据大数据中心总体架构设计原则，考虑实际需求，提出应用支撑平台建设方案，包括操作系统、数
25、据库管理软件、GlS平台、备份软件和安全权限管理等。4. 3数据建设要求本系统建设需接入大量数据资源，数据建设方案是本项目重点内容之一。各根据实际业务需求和城市大脑（大数据中心平台）资源清单，提出数据建设方案，内容包括总体设计、数据采集与共享、数据库设计、数据处理分析、数据管理等。需制定城市交通治堵大数据分析系统和交通工程大数据监管系统的数据库建设标准，并将标准提供给交通工程大数据监管系统。4. 3.1数据采集与共享本项目需要与市经信局、市资规局、市公安局、市住建局、市综合执法局、运营商或互联网公司等单位的信息系统进行对接，通过数据交换平台共享实现政府部门数据的交换共享，通过数据接口实现与企业
26、的数据交换共享。所需接入（计算）的数据资源主要内容如下表所示:表4-3数据接入（计算）需求表序号数据资源名称数据资源项（字段名称）数据共享方式数据更新频度1城市路网运行数据交通指数、道路运行速度、道路交通流量等数据交换平台共享实时2常规公交运行数据公交线路客流量、公交排班表、公交线路运行速度、公交GPS数据、公交刷卡数据等数据交换平台共享实时3出租汽车运行数据出租汽车载客状态、出租车GPS数据、出租车乘客OD等数据交换平台共享实时4公共自行车运行数据公共自行车站点信息、公共自行车站点桩位状态、公共自行车刷卡记录等数据交换平台共享实时5共享单车运行数据借还车信息、路径等数据交换平台共享实时6轨道
27、交通运行数据轨道交通线路客流量、进出站乘客量等数据交换平台共享实时7道路客运数据道路客运量、客运班次信息等数据交换平台共享实时8公共停车数据公共停车场与地面停车泊位设施数据（位置与泊位数）、公共停车场与地面停车泊位的车牌识别记录等数据交换平台共享实时9用户出行轨迹等数据手机信令数据或互联网用户数据数据接每月系统建设将产生能够对外共享的数据，以帮助各业务相关部门开展工作，通过数据交换平台对外共享。各根据系统功能设计提出共享数据清单，包括数据资源名称、资源项、共享条件和更新频率等。共享数据清单模板如下表所示：表4-4数据共享表（样表）序数据资源数据资源项（字段数据类共享方数据更新号名称名称）型式频
28、度4.3.2数据库设计建立元数据库、拥堵指标库及若干专题数据库。专题数据库数量和具体内容由各单位根据业务实际需求提出。数据库设计及字段命名规则必须符合部、省交通运输部门正式发布的数据元标准。4. 3.3数据处理分析各需提出数据处理分析方案，包括数据清洗、转换、一致性校验、数据加密、数据挖掘等方面。4. 3.4数据管理实现元数据管理和维护、数据安全与权限管理、数据质量监管等功能。5、交通模型建设需求为支撑业务应用系统建设，本项目需建设包括小汽车路径识别模型、小汽车出行OD模型等交通模型。包括以下交通模型：表5T交通模型需求表序号模型名称模型说明1小汽车路径识别模型建立小汽车路径识别模型，实现路段
29、、交叉口小汽车通行和转向情况的展示，挖掘路段小汽车的来源与去向2小汽车出行OD模型通过多源数据融合，结合小汽车路径识别模型，挖掘小汽车出行OD3常规公交及轨道交通客流路径识别模型建立常规公交及轨道交通客流路径识别模型，挖掘常规公交下客点、轨道交通客流路径、公共交通出行链等信息4公交出行OD模型结合常规公交及轨道交通客流路径识别模型，识别公共交通出行OD5非机动车出行OD模型建立非机动车出行OD模型，分析识别电动自行车、公共自行车（含共享单车）等非机动车出行者OD6出租车客流OD模型建立出租车客流OD模型，分析出租车客流0D.道路运行状况等信息7职住分析模型建立职住分析模型，分析城区范围内人口流动规律及居民职住情况
