道路交通行业数据分析及应用

7.1.2.1　交通基础设施数据

基础设施是指为城市社会生产和再生产提供一般条件的部门和行业的总和，是城市赖以生存和发展的物质基础。广义上，一般包括能源系统、水资源及给排水系统、交通系统、邮电系统、环境系统和防灾系统等六大设施系统；狭义上，也称城市市政公用设施。道路基础设施包括公路、城市道路在内的为满足货物运输和旅客流动需要的基础设施。公路是指连接城市与城市、城市与乡村之间的，主要供汽车行驶的具有一定技术条件和设施的道路。公路按行政性质可分为类为国家公路国道、省级公路省道、县级公路县道、乡村道路，以及专用公路五个等级。按交通量大小的功能性等级划分为高速公路、一级、二级、三级、四级五个等级。城市道路指在城市范围内供车辆以及行人通行的，具备一定技术条件和设施的道路。根据道路在城市总体布局中的位置和作用我国《城市道路设计规范》将城市道路分为快速路、主干路、次干路、支路类。

与道路交通基础设施相关的数据包括组成道路的车行道、人行道、盲道、隔离带等基础部分和道路附属基础设施设备与部件的信息数据，这些部件包括道路绿化带、路名牌、标志标线、立杆立柱、井盖、消防栓、邮筒等，道路交通信息化采集、发布和供电设备，如路口检测器、路面检测线圈、摄像头、电子标签读卡器、情报板供电杆线、供电箱式变、占道灯箱等，以及与道路相连接的或附着于道路上，具有交通功能与特征的基础设施如桥梁、隧道、涵洞、公交车站、出入口、地铁出入口、交通枢纽场站等诸多公共交通空间与设施也是交通基础设施的重要组成部分。

以上这些道路交通基础设施各个组成部分产生的名称数据、位置数据、属性数据等，共同构成道路基础设施的数据来源。这些数据多以静态配置性信息的形式，用于交通设施量管理与统计，通常情况下只需要进行一次性标定，除非设施量变更或增减时，一般不需要频繁更新。具体的属性信息数据包括（不限于以下内容）：

1）道路的属性数据

（1）道路名称数据：道路的名称或ID。

（2）道路等级数据：城市道路可以分为四类快速路、主干路、次干路、支路。公路分为国道、省道、县道、乡道、专用道路。按交通量等级分为高速公路、一级、二级、三级、四级道路。

（3）道路路面类型数据：道路材质分为人行道路面材质与车行道路面材质，它们两者的材质是不同的。人行道的路面材质有彩色预制铺砖路面、素塞预制铺砖路面、现浇混凝土路面、广场砖路面、天然石材路面及其他材质路面。车行道路面材质包括水泥混凝土路面、沥青路面及其他铺装材料路面。

（4）道路线形数据：道路的横坡、纵坡、排水、平曲线、纵曲线、转弯半径等。

（5）道路长度数据：道路的长度是组成该道路的路段的长度的总和。

（6）道路宽度数据：道路路幅宽度为道路两侧建筑红线间或道路两侧外边缘间的水平距离。包括快、慢车道、人行道、安全岛和绿化带宽度。

（7）道路面积数据：道路面积是车行道、人行道、桥梁、隧道的面积之和。

此外，在道路的管理过程中，会有许多的文档、照片以及录像等资料，也需要用专门的属性对象数据来描述。

2）路段的属性数据

路段的属性数据：名称、起点、止点、所属道路、长度、面积、里程桩号、地理坐标位置、交叉口类型等。

3）车行道的属性数据

车行道属性数据：所属路段、车道数、长度、宽度、面积、材质、结构描述。

4）人行道的属性数据

人行道分为左侧人行道和右侧人行道，主要属性指标有所属路段、人行道长度、人行道宽度、人行道面积、人行道材质。

5）盲道的属性数据

盲道分为左侧人行道盲道、右侧人行道盲道，属性数据项有所属路段、长度、宽度。

6）交通信息化设备数据(www.xing528.com)

交通信息化设备数据：路口检测器、路面检测线圈、摄像头、电子标签读卡器、路边微波检测等设备、情报板、龙门架、电杆灯、占道灯箱的位置、编号、所属路段、权属部门、更新时间等。

7）桥梁的属性数据

主要属性指标有桥梁类型、所在道路、桥梁总长、桥梁总宽、桥面面积、设计河床标高、最高水位、养护单位、建设单位、设计单位、监理单位、施工单位、建造年月、结构类型、梁底限高、栏杆总长、栏杆结构、护岸类型。

8）隧道的属性数据

隧道类型分为地下人行通道、公路地下通道，主要属性指标有隧道类型、隧道名称、所在道路、长度、外宽、净宽、管养单位、最低点标高、洞口构造、路面铺装、洞内照明数量、洞内通风数量、排水设施、草图纵、横断面、洞口立面、修建简史及现状、设施辖区。

9）交叉口的属性数据

交叉口是指大型的有属性名称的交叉口市政道路的普通交叉口不作为独立对象，直接归入道路，其主要指标有交叉口名称、面积、结构描述、交叉口路况描述、设施辖区。

10）其他道路附属设施的属性数据

道路绿化带分为左侧人行道绿化带、右侧人行道绿化带。分割带绿化带有中间分割带绿化带、左侧分割带绿岛和右侧分割带绿岛。在市政管理中它们的属性指标有长度、宽度和面积等。

其他道路附属设施还包含路名牌、出租车站牌、供电杆线、供电箱式变、占道灯箱、广告牌、宣传栏、自动售货亭、邮箱、电话亭、报刊栏、公交车站、井盖、地铁入口、报刊亭、停车场、公交车站、人行道树木等实体。这些状附属设施，其属性数据比较简单，主要有设施名称、所属路段、产权单位、材质、设施状况描述、是否公益、设施辖区。

7.1.2.2　道路交通运行数据

道路交通运行会产生大量的数据，是指由道路基础设施提供服务的车流、客流等对象在道路设施上运行过程中，产生的大量实时动态信息，这些信息以交通流、道路交通运行状态等数据的形式来表达，反映道路交通的运行状况，同时，为支撑实时决策，在原始数据的基础上二次加工或挖掘统计形成各种评价分析数据。

交通工程中把在道路上通行的人流和车流统称为交通流，而一般讨论的交通流主要指车流。交通流是整体的、宏观的概念，通过对大量观测数据的分析，发现交通流具有一定的特征性。交通流特性是指交通流运行状态的定性、定量特征，用来描述和反映交通流状态特性的物理量称为交通流参数。交通流理论中明确的交通流基本参数有3个——流量、速度和密集度，密集度可用密度度量，也可以用时间占有率度量，而时间占有率可由检测器直接提供，密度则不能。交通量以时间为基准，反映了时间和车辆数之间的相互关系，速度反映车辆行驶时间和距离之间相互关系，交通密度以空间为基准，反映了道路长度和车辆数之间的相互关联。

交通流数据是依照时间顺序采样的一系列数值型数据序列，其获取是通过一系列交通采集设施采集而来。交通流数据获取按信息采集的方式分为固定型检测器和移动型检测器。固定型检测器是指运用安装在固定地点的交通检测设备对行驶的车辆进行监视，从而实现采集交通参数的方法总称。固定型检测器的种类很多，主要类型有环形线圈、微波、视频、红外等，而移动型检测技术主要有电子标签、GPS浮动车、手机等。交通信息采集系统可采集的信息一般包括各车道的车流量、交通密度、道路占有率、车速、车型、车头距、车辆队列长度、方向、离开量、离开速度，以及车辆逆行、超速、闯红灯、压黄线、意外事故等。随着信息技术的不断发展进步，以直接采集方式为主的交通流数据获取方式，获得了多种间接交通流数据采集的补充，如使用手机信令、电子牌照、牌照识别、Wifi、蓝牙等新技术，可间接获取范围更广、采样样本更多的交通流数据。

在智能交通系统中，针对城市道路网络的交通状态分析是交通信息服务、交通控制与交通流诱导的重要环节。获取的各种交通流参数可以直接或间接的描述交通运行状态时空分布规律，但各有其局限性。因此，为了从不同程度、强度、时空、粒度、趋势、宏微观层面等多角度分析道路交通系统的运行状态，在原始获取的交通流数据基础上，衍生和构建出多个交通状态评价分析指标参数，并形成数据。如通过对交通量的观测处理，形成道路通行能力；通过对交叉口车道交通流参数的处理，构建交叉口车流停车时间、停车次数、延误、饱和度、到达分布、服务分布等评价数据；通过对区域道路等级划分，考虑交通拥堵影响范围、影响程度大小的交通拥堵指数、出行时间费用指数等指标数据，也是道路交通运行产生的一类重要数据。

7.1.2.3　道路交通管理与应用数据

道路交通管理与应用的主要目标是提高道路交通安全、提升道路交通效率、改善交通环境和支撑其他各种道路交通管理决策四个方面。具体地，提高道路交通安全的管理与应用包括交通执法、交通黑点治理、道路安全设计等，提升道路交通效率的管理与应用包括道路交通诱导控制、交通拥堵管理、智慧道路管理等，改善交通环境的管理与应用包括交通环境监控、绿色低碳交通管理等，而其他各种与道路交通管理相关的支撑应用则包括道路交通政策制定、道路交通规划与设计、交通影响分析与评价等诸多方面的内容。

面向交通安全的管理主要指道路交通安全因素、交通事故与黑点管理。交通安全管理针对驾驶人、车辆、道路的安全因素管理，通过调查收集驾驶人的感官能力、视觉特性、视力、视野、感知到识别到判断的反应特性，甚至年龄、性别、性格、疲劳程度、驾驶经验、出行目的等信息数据，来综合分析影响道路交通安全的各种主观因素；车辆因素包括机动车与非机动车的特征和性能数据，包括车辆设计外观尺寸，动力性能（通常指最高车速、加速度或加速时间和最大爬坡能力等指标性数据），停车制动和驻车制动性能，这些是机动车安全运行的重要保障；影响交通安全的道路因素包括路网密度、道路结构、路网布局和道路线形四个方面，以及交通设计中考虑的各种安全因素，具体有道路曲线半径、平纵坡、缓和曲线、曲线超高、行车视距、路面摩擦力等，还有一些道路环境方面的因素，包括天气状况、道路拥挤程度等。对于道路交通事故的管理，首先是对事故的分类，按照严重程度包括特大事故、重大事故、一般事故和轻微事故4类，根据交通事故发生的形态分为翻车、坠落、碰撞、刮擦、爆炸、失火、碾压等7种类型，按照事故对交通的影响程度分为通过对交通事故的分析，可统计挖掘获得对当量事故数、事故黑点所在位置和时空分布规律，及事故黑点造成的社会经济损失等数据，在这个过程中涉及的各种交通安全相关信息均列入交通安全管理数据范围。道路交通安全黑点是指在一定时间内发生的交通事故的指标（具有统计学意义）超过规定闭值的位置，或指在一定条件下，道路条件对驾驶技能要求远远超出了正常驾驶人驾驶能力的位置。交通安全黑点是交通事故在某一时间内，空间上统计学意义的显著密集分布。黑点分为路网点、线、面黑点，和交通工程与安全管理涉及的规划黑点、设计黑点、管理黑点、维护黑点和环境黑点等类型，其相关数据内容在各专题领域中产生，此处不赘述。

道路交通效率的管理核心是交通控制与诱导。在交通控制中，通过采集道路交通流量、车速、占有率、车头时距等交通参数，利用各种交通控制模型，分配和计算道路交叉口的信号灯配时参数，包括周期、绿信比、相位时间、相位差等，为进一步将信号灯配时调整到最佳状态，使道路网络总体通行效率最高，或某目标指标最优，还将计算通行能力、饱和度、延误等指标，来综合评价交通信号控制的总体效益，以制定改善方案和调整措施。交通诱导系统主要通过道路交通感知设备采集道路交通状态、交通拥堵、交通事件等道路交通状况，利用车载设备、广播、路边情报板等进行交通信息发布与提醒，从而起到交通诱导与预警的作用。更先进的交通诱导系统还可以将车路通信、车车通信、辅助车辆安全驾驶等技术融合应用在车-路-人的交通诱导过程中，实现智能车辆、智能道路和智慧驾驶的相互结合，保障更安全可靠的交通出行。

改善交通环境的管理主要包括开展可持续发展的交通系统，绿色、低碳的交通方式，舒适清洁的交通环境，实现交通与城市、交通与环境的良性循环发展。交通环境管理的首要环节是进行交通噪音和交通尾气排放的检测，包括直接采集的氮氧化物（NO x）、交通扬尘和机动车排放占总悬浮颗粒物（TSP）、可吸入颗粒物（PM10）、气溶胶颗粒（PM2.5）、一氧化碳（CO）等常见污染物的排放量，以及通过道路交通运行总量和排放模型推算的各种污染物排放量。通过一定时间的数据积累和现状掌握之后，根据城市总体交通系统的发展水平，对城市绿色、低碳、可持续发展的交通管理情况进行评价，然后因地制宜地指定具体对策方案。其中，对可持续交通发展水平的评价涉及城市交通规划、道路基础设施水平、总体交通出行需求和交通环境质量四大方面，具体指标包括城市GDP增长量、人口增长率与人口密度、路网结构与道路网络密度、人均道路拥有率、人均机动车和公共交通工具拥有率、出行量、客运增长量、机动车排放量和区域道路噪声值等数据。这些数据大都由专业机构和行业主管部门来获取或统计，具有重要的交通管理参考价值。