重庆市交通综合信息平台建设及应用示范

          一、项目背景

          党的十九大报告做出推动互联网、大数据、人工智能与实体经济深度融合的战略部署。习总书记强调，要不断提高社会主义现代化国际大都市治理能力和水平，运用大数据提升国家治理现代化水平，建立健全大数据辅助科学决策和社会治理的机制，推进政府管理和社会治理模式创新，实现政府决策科学化、社会治理精准化、公共服务高效化。重庆市委市政府也提出了实施以大数据智能化为引领的创新驱动发展战略行动计划。

          2010年起，重庆市政府安排市规划和自然资源局牵头，市公安交管局、市交通局等部门配合，建设“重庆市交通综合信息平台”，作为全市交通数据汇集、共享、应用的基础平台。2015年后又对平台进行了拓展和深化，建设重庆市交通决策支持系统，作为全市面向交通规划、建设和管理的综合决策应用支撑平台。

           经过8年多的持续建设，在相关部门的支持下，“重庆市交通综合信息平台”已基本建成，与11个单位形成了数据共享机制，从4个政府部门及7个社会企业接入了16类动态交通数据，并通过关键技术研发，实现了多源数据融合处理，建成了有关人、车、路、公共交通运行的专业应用数据仓库，实现了基于大数据的城市交通感知、预测、仿真、辅助决策，提升政府部门科学决策能力和城市精细化管理水平，相关成果已经广泛应用于市领导决策、城乡规划编制、交通项目建设、动态交通管理、公众出行服务等方面。

          二、应用内容

          1、实现了政府跨部门间、政府与企业间交通数据汇集共享

          重庆市交通综合信息平台已从市公安交管局、市交通局、市气象局等部门及重庆移动、重庆联通、重庆电信、城投金卡、交通开投集团、驾图信科技等11个单位接入了16类动态交通数据，实现了基于人、车、路、公共交通的交通数据的整合。目前已经累计接入数据约200T，每日新增数据约12亿条，每日新增数据量约450G。

图3  重庆市交通综合信息平台数据资源汇集

          已经实现汇聚的动态数据资源包括：

          （1）   全市3000多万用户的手机信令统计数据。

          （2）   全市1000多个视频卡口的车牌识别数据。

          （3）   全市高速公路收费站车辆OD及车流量数据。

          （4）   全市约15万台社会车辆的车联网OBD数据。

          （5）   全市实时和预报天气信息。

          （6）   全市1.3万“两客一危”（旅游包车、班线客车、危险货车）车辆GPS数据。

          （7）   全市车辆及驾驶人数据、事故数据。

          （8）   主城区800多个RFID路面采集点车辆通行数据。

          （9）   主城区1.4万辆出租车车辆GPS数据。

          （10）  主城区8000多辆公交车车载GPS数据。

          （11）  主城联网信号控制路口的线圈检测器数据。

          （12）  主城区轨道交通刷卡数据。

          （13）  主城区公交IC卡刷卡数据。

          （14）主城区商圈停车诱导数据。主城解放碑、观音桥、三峡广场、南坪、杨家坪五大商圈停车诱导数据。

          （15）  主城区道路视频监控数据（部分）。

          （16）  互联网公开数据（POI等）。

          2、建成了重庆交通大数据时空数据湖

          交通大数据湖集成大数据计算能力和数据存储资源，包含大量动态运行数据、地理空间数据。建成了数据中心（市规划和自然资源局）、公安内网（市公安交管局）分中心、运营商分中心，实现了中心和分中心之间互联互通。建成了强大的软硬件基础支撑平台，合计30多台服务器、250TB存储、340核CPU。采用Spark+Hadoop并行运算技术架构，基于IBM BigInsights建成了适合海量数据存储及并行处理的大数据分析处理平台和科研测试平台（数据挖掘分析平台），包含14个计算节点，可以实现包括手机信令数据在内的各类结构化、半结构化、非结构化海量数据的采集、处理和存取，并可以方便地进行横向扩展。

          3、建成了全市交通设施整合一张图

          以地理空间位置为基础，汇聚整合及加工制作各类型交通基础设施相关数据，针对每一类交通设施制作专题地图，完善基础属性信息，实现全市所有的交通设施“整合一张图”。包括了基础地理、交通设施、建筑用地，覆盖了设施现状、在建、规划、研究各阶段成果。交通设施数据种类上包含机场、铁路、港口、道路、轨道、枢纽、停车场等各类交通设施的现状、在建和规划数据，已积累10大类、265个图层、245多万条交通设施数据。

图4 重庆交通基础设施“整合一张图”

          （1）   基础地理数据，包括电子政务地图、卫星（航拍）影像图、地形图（1:500）、地名数据（POI）。

          （2）   交通相关数据，包括规划用地、现状用地、现状建筑、建筑平面图、加油加气站等数据。

          （3）   交通设施数据，涵盖现状、准现状（规划审批阶段）、各层级规划（总规、控规、综合交通规划、交通专项规划）各个阶段，专业领域涵盖机场、铁路、公路、港口、城市道路、城市轨道、停车场、公交系统、步行系统、自行车系统等。

          4、自主技术研发，构建了完整的交通大数据分析模型和指标体系

          项目技术团队在全国最早专门从事交通大数据研究，经过八年多探索实践，积累了丰富的交通大数据研发能力与平台建设经验，自主研发掌握了一批核心技术，自主研发了40多个核心业务模型，包括手机停留点识别、职业判别、出行目的及行为画像、GPS路网匹配、多源车速融合、车辆OD识别、轨道客流清分等模型，构建了完整的交通大数据分析技术体系，将接入的各类原始数据变成反映城市交通运行的监测指标。

图5 重庆交通大数据分析模型、指标示意

          5、建成了人、车、路、公共交通监测评估系统

          综合运用各类大数据，制定监测指标，建设监测指标数据库，开发监测评估功能软件，实现问题发现及预警、趋势预判、效果评估等功能。通过多年的持续投入，建成了重庆主城区道路运行监测分析系统、重庆市人口活动监测分析系统、重庆主城区车辆运行监测分析系统、重庆主城轨道客流清分系统、重庆公共交通客流及服务监测分析系统、基本实现了对重庆人、车、路、公共交通、基础设施全方位监测评估。

          重庆主城区道路运行监测分析系统。系统融合主城1.4万台出租车、0.8万台公交车、1.4万台“两客一危”车辆、10万台私家车的车辆GPS数据，以及卡口、RFID等定点检测器数据，实时采集路网车速、拥堵、流量、旅行时间、交通指数等运行指标，对路网运行进行实时监测及长期跟踪评估。系统是开展主城区道路运行拥堵监测分析的基础，同时也是市公安交警开展拥堵分析研判、管理措施评估、出行信息发布的基础支撑。

图6 重庆主城区道路运行监测分析系统

          重庆人口活动监测分析系统。系统融合了三大运营商（重庆移动、重庆联通、重庆电信）约3000万用户手机信令统计数据，通过时空轨迹大数据分析，准确把握重庆大范围、全样本的居住人口分布、流动人口分布、就业人口及岗位分布、职住及通勤关系、出行活动规律、区域间出行联系等。系统有效的解决了实有人口任意空间单元离散、人口动态及流动规律、人群细分等关键问题，突破了计生、统计、公安等部门人口数据只能按照行政分区统计，难以掌握人口动态以及人口活动规律的瓶颈。该系统在全国首次（也是目前唯一）实现了三大运营商手机信令动态接入处理并用于城乡规划支撑，系统架构及处理技术全国领先，已经成为重庆市规划和自然资源局开展城市运行监测评估，编制城乡总体规划及各类专项专业规划的基础支撑平台。

图7 重庆人口活动监测分析系统

          重庆主城区车辆运行监测分析系统。该系统利用各类车联网数据及智能交通系统数据，例如车辆轨迹数据、车辆OBD数据、视频卡口、RFID数据，还原车辆在路网运行过程，修复行驶路径，识别出行起讫点、停车点，并通过持续监测掌握每个车辆出行规律、活动空间、行为特征。该系统在全国第一次实现上百平方公里大范围网络车辆运行活动分析，已经广泛应用于各类道路规划设计、机动车发展和使用政策分析、道路交通组织方案优化评估、特定车种活动行为分析等交通精细化规划设计管理决策。

图8  重庆主城区车辆运行监测分析系统

          重庆主城轨道客流清分系统。系统对轨道交通自动售检票系统数据进行建模分析，包括进出站、换乘站以及到达每一站的时刻，准确地分析线路之间换乘量，每五分钟时间片段轨道断面客流及拥挤情况，以及轨道乘客通勤、时耗、频率、换乘等长期行为规律。系统采用了基于个体真实时耗的路径推算技术，相比传统固定比例的路径客流清分方法，可以更准确地模拟用户路径选择行为。系统已经用于重庆轨道现状客流指标统计分析、线路间换乘客流统计分析以及实际的轨道运营调度优化工作。

图9 重庆主城轨道客流监测分析系统

          重庆公共交通客流及服务监测分析系统。综合利用轨道卡、公交IC卡、公交GPS、手机信令、建设用地开发数据等，建立公共交通客流及服务监测分析系统，对公共交通客流，公交运行效率、线网站点布设、服务人口、服务岗位，轨道车站步行空间步行可达性、轨道站与周边交通一体化规划设计、轨道与城市用地开发协同性、轨道真实服务范围和服务人口，公共交通出行指标特征等进行监测评估，动态评价现状公共交通服务人口及服务范围，通道饱和度，分区域客流服务水平和可达性，为公交线网优化、轨道运营组织、轨道TOD开发、轨道车站方案优化、重大城市功能设施选址、轨道车站周边土地增值评估及土地出让计划制定等提供支撑服务。

          6、建成了涵盖现状、近期、远期的仿真预测模型体系

          融合大数据与传统交通模型，构建了覆盖远期、近期、现状的交通仿真预测模拟模型体系，支撑项目科学决策。

          重庆市主城区综合交通预测模型。针对远期（2035年）已经建成了主城区综合交通预测模型，包括道路交通规划模型、地面公交模型、轨道客流预测模型。

          主城区轨道客流近期（未来3-5年）预测模型。主城区轨道近期客流预测仿真系统，结合轨道建设时序及分段开通运营情况，对未来3~5年内轨道客流需求进行预测，能够模拟不同因素（站点/线路开通/关闭、站点周边人口规模上涨等）变化下站点客流变化、轨道线网客流重分配情况，对拟实施的轨道交通各阶段的方案进行事前模拟评估，掌握其运营情况及模拟水平，为轨道运营组织、轨道车辆配置提供支撑。

          重庆主城区近期道路交通模型。该模型借助人口、手机、RFID、机动车保有及使用、建筑工程规划许可、建筑工程竣工验收等多源大数据资源，分析研判近期（3-5）的交通需求发展态势，预测道路交通近期出行需求；以年度在建项目、三年行动计划及近期建设计划项目为依托，建设近期道路交通网络，支撑近期交通出行的供求分析。模型可主要用于支撑近期道路交通建设规划、近期重要道路设施建设时序安排、交通缓堵规划等的定量决策分析。

图10 重庆主城区综合交通模型体系

          主城区路网现状流量模拟仿真系统。重现路网车流运行现状，预测交通当道路条件改变、交通需求变化后的路网流量再分配与道路交通系统运行情况，事先评估交通改善方案效果、交通组织方案效果、交通政策效果，为市政府重大建设项目决策、道路交通设计方案、交通组织优化提供支撑。

          7、交通大数据服务及数据共享

          依托政务云（政务网）、公众云（互联网）建设城市交通大数据服务云平台。一方面通过重庆市公共信息资源共享交换平台，向各市级部门和单位开放共享数据，为公安交管、城乡建设、交委、规划、环保、旅游、发改、市政、卫计等部门建设本部门适用的信息管理系统提供基础数据和共享服务。另一方面，为有需求的社会企业、科研院所、公众提供数据接口服务、数据查询应用服务、分析咨询服务，建立起政府与社会公众信息共享交换桥梁。

          三、应用效果

          平台通过大数据深度融合，涵盖了城市交通感知、预测、仿真、辅助决策全过程，提升政府部门科学决策能力和城市精细化管理水平，可以直接为城市交通规划、建设、管理政府部门提供决策支撑服务，也可以为交通运营服务社会企业，交通相关规划、设计、咨询机构提供服务。

          针对政府决策，主要的应用场景包括：对交通需求、交通设施规划建设情况、交通系统运行服务水平进行全面监测评估，掌握变化趋势，及时发现问题，辅助成因分析。遵从发展规律，科学预测未来，生成建设项目或政策措施，优化项目建设时序，开展效果模拟评估，用大数据支撑科学决策。利用大数据建立重大项目效益后评估机制，完善项目实施绩效反馈机制。落实以人为本，加强道路交通需求管控，建立基于大数据的交通资源分配优化机制，推进精细化的城市交通治理。

          平台目前已经完成的推广应用包括：

          1、依托平台，持续开展城市交通运行监测和评估分析，定期发布报告，同时形成决策参考或者专报，辅助市领导决策。

          定期编制重庆市《主城区交通发展年度报告》《交通半年报》《交通月报》《交通周报》，并向社会权威发布。

          2、服务智慧国土空间规划和建设，提高规划科学性。

          重点围绕国土空间规划编制、规划审批、项目实施计划编制、土地供应、方案审查、监测评估等环节，开展大数据智能化决策支持，提供全过程能力链接。

           在规划编制方面，依托平台实施“现状分析—模拟预测—方案评估”，为城市及交通规划编制、研究论证和设计方案制定提供严谨的数据分析，提高规划科学性。先后为“重庆市国土空间规划”、“主城区综合交通规划”、“道路缓堵保畅近期建设规划”、“大都市区轨道线路一体化规划”等几十个重大规划编制，以及“曾家岩大桥方案设计”、“新牌坊立交改造”等上百个重大建设提供支撑。

          为交通政策及措施实施前效果模拟评估。依托平台，开展交通政策、重大交通管控实施方案实施前的效果预评估，为重庆主城内环货车管控、机场路定向车道设置、交通组织方案调整等重要措施论证提供定量支撑。

          为交通政策及措施效果后评估。针对重大交通政策、交通组织方案调整、重要交通设施开通、重大城市功能开通开展交通影响后评估，评价事件影响或者交通改善效果，先后完成嘉陵江大桥施工限行及三座桥梁尾号限行、T3航站楼及机场快速路开通、双碑大桥与双碑隧道开通等十多次重要设施开通效果后评估，以及一百多处定向车道、多车道汇入、单向组织、可变车道控制实施效果评估。

          支撑重庆主城公交专用道规划建设，截止目前已经完成105公里公交专用道建设。依托平台大数据，开展公交专用道规划。针对逐条开通的公交专用道运行效果开展持续跟踪评估。开通一个月内每周进行评估，开通一个月后每月进行评估。评估结果再次反馈到公交专用道的后续调整优化，也为其它公交专用道实施提供指导。

           3、支撑公安交警开展动态交通管理业务

           依托平台，与重庆市公安交管局共建“交通运行数据分析及应用联合实验室”，共同开展主城交通运行监测、预警、预测、研判，包括：

           拥堵分析研判。自动对道路堵点进行分类，识别常发及偶发拥堵，判断拥堵变化趋势，识别路网拥堵瓶颈，定期编制交通研判周报、月报，提出近期交通管理工作重点对象，协助交巡警总队开展对各区支队的指标考核。

           重大节假日交通预测及信息发布。编制重大节假日（元旦、清明、五一、端午、国庆）交通运行预测分析报告，服务警力部署及重大节假日公众出行信息发布。

           每日拥堵预测及信息发布。自动判别拥堵并进行快速预警，融合天气预报、交通事件预测发布未来5分钟至30分钟以内交通运行，预判未来一周的交通运行情况，指导动态交通管理、交通出行诱导、交通应急预案制定及警力部署。

           4、信息发布，为市民参与交通治理提供权威信息

           通过重庆市政府网面向公众提供实时路况及发布便民服务。与华龙网合作开展交运行状况通解读和信息发布，引导市民了解交通、支持绿色出行。与交通广播电台合作，开展半点和整点路况播报，引导驾驶员避堵。

           开发重庆交通指标查询系统（PAD版、手机APP），方便公众了解重庆交通规划、建设、运行情况，更好地支持和配合政府的行动计划。

           四、创新点

           1、多源交通大数据融合支撑城市交通综合决策，增强智慧城市交通治理能力

           项目打破了政府部门之间的数据壁垒，实现了不同部门之间、政府和企业之间数据的融合，将规划、建设、管理、运行、运营有关的数据汇集至一个统一的平台，实现了不同类型数据之间的融合，实现了动态数据与空间数据的融合，可以全面、准确、实时感知城市交通态势，为综合交通治理和市政府综合决策提供了基础，促进了交通规划、建设、管理等环节协同性。

           2、围绕平台构建了综合交通辅助决策完整闭环，涵盖发现问题、分析原因、预测未来、方案模拟、实施效果评估反馈各阶段。

          通过项目建设，形成辅助决策闭环机制：动态监测交通需求变化趋势，评价交通现状和目标的偏离度、供给和需求之间的匹配度，自动识别问题区域，辅助成因分析，模拟情景预测，评估实施效果。平台借助大数据技术手段而非传统调查手段，更及时地准确掌握老百姓出行需求，发现系统运行问题、发现交通服务薄弱区域和低品质区域，发现问题更精细、解决问题更精准。

图11 综合交通辅助决策闭环

           3、行政力量、数据互补交换、技术支撑服务多管齐下，推动数据开放共享。

          市政府统一领导，有力促成多个市级部门配合。分管市领导对相关的工作方案做出明确批示，由市规划和自然资源局牵头组织实施，市发改、财政、公安、建委、交委、市政、经 信委等多个相关部门配合。平台试点工程启动阶段，由分管副市长召集项目协调会和任务布置会。

          除行政手段外，市场的手段也尤为重要，可以保障数据长期持续共享，包括以数据换数据、以应用服务换数据、数据增值应用和利益分成、市场化数据采购等多种模式。例如通过为交通管理部门提供技术支撑服务实现相互之间的数据融合，与不同企业之间开展数据互补互换，实现双赢。

          4、科技项目和科技平台提供有力的技术保障和创新动力

          围绕交通综合信息平台建设及交通大数据应用技术研发，重庆市交通规划研究院组建了“重庆市城市交通大数据工程技术研究中心”（重庆市科委认定的市级科研平台）、“城市交通大数据应用重庆市工程研究中心”（重庆市发改委认定的市级科研平台）。两个科研创新平台，按照国家和重庆大数据智能化发展战略部署，结合重庆实际需求，致力于城市智慧交通发展，开展多源交通大数据的深度融合关键技术研发，推动大数据在交通领域的行业应用，提升交通大数据对于政府部门科学决策和城市精细化管理的支撑能力，为平台的建设和应用提供了技术保障和创新动力。

          五、社会效益

          习总书记2019年11月在上海考察时强调，着力提升城市能级和核心竞争力，不断提高社会主义现代化国际大都市治理能力和治理水平。重庆市交通综合信息平台打破数据壁垒，通过数据分析、共享等拉通各个政府部门和企事业单位的日常业务，找到社会治理薄弱点，使得社会各部门的业务得到进一步沟通，切实为重庆市的治理能力和治理水平提供了基础。

          本项目已在20多个政府部门、企事业单位和社会机构的日常工作中得到应用，较为突出在：重庆市规划和自然资源局、重庆市公安局交通管理局、重庆市轨道交通（集团）有限公司、重庆市公共交通控股（集团）有限公司、林同棪国际工程咨询（中国）有限公司、重庆华龙网集团股份有限公司、重庆广电集团交通广播频率等单位的业务生产中发挥了较大的应用，节省了经济成本，提升了社会效益。

          社会效益：一是向支撑市政府交通方面科学决策；二是为行政部门开展交通规划和交通整治、规范交通管理提供支持；三是在公众服务及信息发布引导。

          经济效益：经济效益以间接的国民经济效益为主。据测算，每日减少出行时耗92.3万小时，折算为工资收入约为3865万元，全年减少约为99.6亿元。