我院交通大數(shù)據(jù)工程技術(shù)研究中心一直致力于本市綜合交通數(shù)據(jù)庫建設(shè)，現(xiàn)已初步建立城市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫、城市綜合交通調(diào)查數(shù)據(jù)庫、城市多源時空交通大數(shù)據(jù)庫等。不僅具備較為完善的城市交通調(diào)查支撐技術(shù)、多尺度綜合交通模型決策仿真技術(shù)，近年來還致力于多源頭城市交通大數(shù)據(jù)融合挖掘分析、大數(shù)據(jù)對城市交通模型的規(guī)則表征洞察的深度應(yīng)用等方面的技術(shù)研發(fā)，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了南京市綜合交通仿真決策支撐平臺系統(tǒng)。

圖1  南京綜合交通數(shù)據(jù)庫平臺

南京市綜合交通仿真決策支撐平臺系統(tǒng)總體由三大模塊構(gòu)成。最底層為數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，主要負(fù)責(zé)對實時接入的動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯清洗以及空間關(guān)聯(lián)，同時對人工調(diào)查（主要是居民出行調(diào)查）提供數(shù)據(jù)采集終端，形成無紙化調(diào)查模式，并將調(diào)查數(shù)據(jù)實時上傳至數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析。其次為狀態(tài)感知系統(tǒng)，融合多源頭數(shù)據(jù)對現(xiàn)狀綜合交通運行特征以及內(nèi)部演變機理進(jìn)行深度感知。最上層為仿真應(yīng)用系統(tǒng)，基于狀態(tài)感知系統(tǒng)構(gòu)建宏觀交通仿真引擎，對綜合交通設(shè)施評估、戰(zhàn)略評估、政策評估提供全面的仿真決策支撐。

本次重點介紹新型居民出行調(diào)查數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)全面應(yīng)用于2017年南京市新一輪居民出行調(diào)查，全方位采集了居民出行信息。

為支撐新一輪南京市城市總體規(guī)劃和南京市城鄉(xiāng)綜合交通規(guī)劃，在市政府、市規(guī)劃局、市其他相關(guān)職能部門以及各區(qū)區(qū)政府、區(qū)規(guī)劃局的大力支持下，我院交通大數(shù)據(jù)工程技術(shù)研究中心于2017年底前完成了新一輪南京市居民出行調(diào)查實施工作。

由于既有的紙質(zhì)調(diào)查方式和既有的基于移動設(shè)備的調(diào)查方式均存在一定程度的不足，故本次調(diào)查采用自主開發(fā)設(shè)計的居民出行數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

本次設(shè)計的新型調(diào)查系統(tǒng)是對既有基于移動設(shè)備的調(diào)查系統(tǒng)的改善，不僅重點設(shè)計了居民出行路徑選擇及出行軌跡采集模塊，豐富了出行調(diào)查內(nèi)容，最大化保留了出行調(diào)查的完整度和時空度；還實現(xiàn)了調(diào)查邏輯的即時檢驗，在實際調(diào)查過程中對調(diào)查填寫內(nèi)容進(jìn)行邏輯信息自動判斷并實時報錯，最大化保證了出行調(diào)查的效率和精度；同時實時上傳調(diào)查數(shù)據(jù)至后臺服務(wù)器，后臺提供初步統(tǒng)計、分析、展示功能，隨時跟蹤調(diào)查質(zhì)量并按需提供初步分析結(jié)果。

表1  不同居民出行調(diào)查方式對比

本次新型居民出行調(diào)查系統(tǒng)分為兩個部分：手持客戶端和后臺服務(wù)器端?？蛻舳送ㄟ^無線網(wǎng)絡(luò)與服務(wù)器端進(jìn)行交互，服務(wù)器端接收到數(shù)據(jù)信息后進(jìn)行保存以備實時數(shù)據(jù)查看跟蹤以及后期數(shù)據(jù)分析處理。

調(diào)查系統(tǒng)基于Android體系技術(shù)，在Android Studio開發(fā)環(huán)境中進(jìn)行，結(jié)合SDK組件實現(xiàn)系統(tǒng)客戶端設(shè)計，借助高德地圖API實現(xiàn)地圖服務(wù)和定位服務(wù)設(shè)計，利用JDBC實現(xiàn)與服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的通信，使用Tomcat作為WEB服務(wù)器，使用MySQL搭建后臺數(shù)據(jù)庫。采集數(shù)據(jù)實時上傳至后臺服務(wù)器，后端提供對已經(jīng)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行初步統(tǒng)計、分析與展示功能。

 圖2  新型居民出行調(diào)查系統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)

設(shè)計的新型調(diào)查數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有很強的通用性和可擴展性，主要包含以下功能：無紙數(shù)據(jù)采集功能、實時數(shù)據(jù)校驗功能、精準(zhǔn)出行畫像功能、系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析功能等。后三個功能是本次新型調(diào)查系統(tǒng)的創(chuàng)新之所在。

圖3  四大功能模塊

● 無紙數(shù)據(jù)采集功能

無紙數(shù)據(jù)采集功能是調(diào)查系統(tǒng)基礎(chǔ)功能，實現(xiàn)移動端調(diào)查數(shù)據(jù)的電子化數(shù)字化采集以及調(diào)查數(shù)據(jù)的實時上傳并更新至后臺數(shù)據(jù)庫。調(diào)查系統(tǒng)的采集內(nèi)容根據(jù)居民出行調(diào)查需求而定，可以添加定制化的需求匯聚到調(diào)查系統(tǒng)中。

● 實時數(shù)據(jù)校驗功能

實時數(shù)據(jù)校驗功能是調(diào)查系統(tǒng)核心功能。實現(xiàn)數(shù)據(jù)邏輯的實時校驗以及樣本分布的實時校驗。設(shè)定出行邏輯檢驗規(guī)則，進(jìn)行預(yù)判并報錯提醒，最大化保證調(diào)查數(shù)據(jù)質(zhì)量。同時后臺隨時查看調(diào)查樣本分布及調(diào)查采集數(shù)據(jù)，實時質(zhì)量跟蹤。

● 精準(zhǔn)出行畫像功能

精準(zhǔn)出行畫像功能是調(diào)查系統(tǒng)核心功能，實現(xiàn)出行路徑的選擇以及出行軌跡的采集。利用地圖引擎技術(shù)和捜索引擎技術(shù)，對出行過程中的出行路徑進(jìn)行選擇糾偏及繪制還原，并獲取出行軌跡坐標(biāo)序列，以供后續(xù)進(jìn)行出行軌跡分析。

● 系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析功能

系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析功能是調(diào)查系統(tǒng)延伸功能，一鍵化完成數(shù)據(jù)分析，交互展示調(diào)查統(tǒng)計結(jié)果。調(diào)查數(shù)據(jù)實時上傳至后端服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中，進(jìn)行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)存儲及管理。開發(fā)居民出行特征分析模塊，一鍵化交互式展示居民出行調(diào)查結(jié)果。