系列专题 | 新时代的交通规划

//全永燊：城市交通系统进化规律分析与思维转变

中国正处于经济社会转型变革的关键时期，城市发展模式、社会经济增长模式、社会治理模式以及科技发展模式均在变革中。转型变革的共同点在于：坚持以人为本、以人民为中心，注重人与自然、人与社会和谐发展，突出创新驱动、高质量发展，强调市场在资源配置中的决定性作用。所有这些顺应社会进化规律的变革必将不断推动社会新的进阶。城市交通系统作为城市经济社会大系统中的子系统，其生存和发展与大系统进化进程息息相关，必然存在与大系统进化进程相协调的进化规律。

1、城市交通发展的战略导向。长期以来，城市交通规划都以“供需平衡”为发展目标导向，把交通系统的供需平衡态当作交通规划追求的目标和方向。与之相应，交通规划的具体指标设定往往拘泥于需求-供给的“时空均衡”理念。之所以如此，除传统思维定式使然，也与对城市交通系统属性认知偏颇不无关系。根据前文所述，城市交通系统作为开放复杂巨系统，供给和需求在时空与模式形态上处于多维度的交互作用动态演化之中，不存在系统整体宏观层次上的平衡态。按照系统进化理论，非平衡态恰恰是系统进化的前提。因此，需要转变系统规划观念，目标导向从追求供需平衡转变为适应城市功能大系统的持续进化，关注城市交通系统“有序—无序—更高级的有序……”的动态演化规律，建立有关系统动态演化的“序参量”“相变临界点”“控制参量阈值”等关联分析模型。

2、城市交通规划的目标导向。基于城市交通系统进化的理论分析，城市交通规划的目标导向需要重构，从关注局部子系统的变量转换为关注系统整体的状态。从系统进化战略着眼，需要关注的不只是某一子系统微观层面的局部涨落，而是要以极为敏锐的洞察力，关注各个子系统状态参量之间的关联性，区分控制参量中的“快变量”(衰减快的局部性波动变量)和在系统临界区可引发相变的“慢变量”(即“序参量”)，找出系统宏观状态的临界阈值。城市交通系统关注的具体指标由过去的道路交通车速、道路网负荷度等快变量，转变为关注城市全方式出行效率与出行的社会成本、物流成本、交通可达性、系统可靠性与应变韧性等慢变量，真正关注系统的相变和临界点。

 

#城市交通规划的思维方法

1、静态思维与动态思维

认知与处理城市交通系统问题的思维方法需要做出调整。既要关注城市交通系统的阶段性规划目标水平，也要关注规划实施过程中系统演化趋势及相关关联因素之间的交互作用关系。首先，要重新调整城市交通规划技术方法。以往的交通规划分析、预测主要考虑现状、目标年的两三个时间断面，基于此给出交通发展目标、对策及布局方案。这其中未能充分顾及漫长实施过程中影响交通需求相关因素的多变性和不确定性，导致规划预测的可靠性大打折扣，甚至会带来错误的结果。因此，规划技术方法要由简单关注时间断面的思维方法，转向真正关注过程的分析方法，注重城市交通系统进化过程中的“涨落—涌现”规律，建立基于交通与城市互动发展态势全面感知的“证—析”规划模式，有效应对系统相变不确定性。其次，规划编制内容不应只局限于规划目标年内的终期目标与设施布局，要补充规划实施过程中的管控与应变对策。要以“持续规划”和“动态调整”的新理念，取代“一张终极蓝图定乾坤”的传统旧观念，对传统的“调查-分析-预测-规划”的方法和工作模式要有针对性的合理扬弃，高度关注达到规划目标的实施过程和应变能力。

2、因果关系与相关关系

在分析处理交通系统构成要素之间以及系统与外部环境之间交互作用关联性问题时，传统思维往往更偏爱因果关系的探求。然而，因果关系并非相关关系的全部，而只是相关关系中具有确定性的一类(即系统中某一因素的出现或变化一定会引发另一因素的出现或变化)。相关关系是指两个或两个以上因素之间存在的一种不确定的数量依存关系，有可能包含暂时尚未认识的因果关系以及共变关系在内。李国杰院士在《大数据研究的科学价值》中指出：对于开放复杂的巨系统，传统的因果分析难以奏效，原因在于系统中各个组成部分之间相互有影响，可能互为因果，因果关系隐藏在整个系统之中。交通系统正是这样一个具有开放性、复杂性、非线性与自组织等特性的巨系统,系统状态无论是与系统内在结构因素的关系，还是与其外部环境各类因素之间的关系，都是极为复杂的相关关系。诚然，不排除某些情况下依然可以采用基于因果关系建立的交通分析模型进行科学分析和预测，探求推进或掣肘系统进化的动因，但也不得不重新审视过去长期偏执于因果的习惯性思维。因此，面对城市交通系统当下状态及未来演化趋势的分析不能过分追求单向、孤立、片面的因果关系，而应该转向复杂、多向、动态的相关关系。以城市交通分析模型为例，要高度关注出行个体与多元因素之间的关联性规律，并适应未来不同应用场景，例如，既有面向实时运营监控，可实现短时预测的模型，也有面向规划编制与实施过程的多场景模型。模型系列不再是局限于特定时段人群虚拟集合体在三维物理空间活动特征(目的、位移、方式选择等)的非实时集计模型，而是更多关注在信息网络空间与物理空间融合的时空环境中，出行个体间交互影响以及出行个体与环境(主观与客观)之间交互作用的关联性规律。

3、他组织与自组织

他组织与自组织两种机能是维持系统进化不可或缺的内外两大动力，二者相互渗透，协调共济。迄今无论在供给侧还是需求侧，人们都更习惯依赖(甚至过于偏重)他组织机能：一方面不断增加交通设施供给，另一方面试图穷尽各种交通需求管理和运行秩序管理手段，不遗余力地寻求理想中的“供需持久平衡”(尽管这种持久平衡从未实现过)。然而，客观现实是供给模式往往过分依赖外部资源要素驱动(土地、能源、资金等自然与社会资源)，造成了环境恶化、资源短缺等问题。不仅如此，由于缺乏对系统自组织机能和自适应、自调节规律的认识，加之系统参与者之间信息不对称条件与自身利益博弈，既无法避免他组织行为干预的盲目性对系统进化进程的“内卷”(involution)影响，也不可避免地对系统自组织机能造成伤害。毋庸置疑，城市交通系统的生存发展必须正确面对他组织与自组织二者的对立统一关系。一方面，提升他组织手段科学水平，规范他组织行为机制，健全他组织机能；另一方面则要不断强化系统自组织机能，大大降低系统对外部干预和资源补给的过度依赖。城市交通系统自组织能力提升主要从制度创新、技术创新、组织模式创新等方面来实现。例如，交通规划模型创新就可以针对系统自组织机制作用，在既有的“多智能体”(Multi-Agent)理论模型研究成果[12]基础上，开发系统协同效应仿真模型，以期真实反映系统自组织与他组织交互协同作用下的运行与动态演化规律，充分满足未来城市交通规划变革的需要。

 

来源：公众号“城市交通”（作者：全永燊）

 

 

 

//张晓春：面向未来城市的智慧交通整体构思

未来城市将朝着高度智慧化的方向发展，强调利用未来科技推动城市治理服务转型，实现城市高效能、包容性和可持续发展。未来城市将发展成为可感知、可运营、可管控、可服务的城市，核心是要依托智慧交通和未来科技打造四个城市，即全息感知城市、在线推演城市、精明管控城市和全程服务城市，简称“4C”。

#建立基于空间单元大数据的全息感知系统

数据作为城市建设、管理、发展的基础，数据感知体系正逐步由“被动建设、缺乏层次”向“深度洞察、全息感知”转变。面向未来复杂的交通巨系统要求，需以前端设施标准布设、多源监测、智能分析为重点，对人流、物流、车流、资金流、基础设施、城市运行、自然环境等所有与交通相关的社会生产生活要素进行全面数字化，并对各要素的时空演化轨迹进行全链条跟踪采集，打造覆盖全对象、全时空、全粒度的新一代智慧道路感知生态体系。

1、全对象感知，对人、车、路的状态及交通流、环境信息进行全面感知，构建交通系统的人-车-路-交通流-城市环境全息化感知体系。

2、全时空感知，对道路交通运行演化态势、交通基础设施全生命周期进行持续跟踪和深度洞察分析，实现道路交通动态运行和交通基础设施项目前期规划设计、施工、竣工移交、监测、养护等业务的应用支撑，构建全方位、持续化的全时空监测体系，全面把握城市及交通综合发展动态。

3、全粒度感知，从宏观—中观—微观多层次、全粒度采集线圈、地磁、卡口检测的道路交叉口数据，断面微波、视频、广域雷达检测的路段数据，视频、微波、手机信令检测的行人数据及全网城市交通运行数据，对各类事件、行为、特征进行精准描述与刻画。

 

#建立复杂环境下交通情景再现与预判的在线推演系统

基于人工智能和机器学习，在城市交通大脑中还原现实中的交通运行情况，实时推演和预测交通运行状态，实现“感知-推演-管控-服务-感知”的自学习闭环，重塑交通“战略制定-战术演练-精准调控”的管理模式，这既是实现精细化交通管理与控制的技术要求，也是建设高效、安全、协同的智慧城市交通环境的必备条件。

1、基于在线仿真模型，实时推演各种复杂交通条件下现实道路交通运行状况。通过实时在线交通推演系统，实现对宏观片区交通运行状态及微观走廊、节点交通流状况的整体掌控。依托实时流量数据、浮动车数据和互联网等大数据资源，实时模拟交通流运行状况，预测短时交通流变化趋势，分析交通拥堵成因和拥堵影响。既可实现区域交通联控和交通流均衡，又可在交通预警与诱导、信号配时优化、预案评估与优选、微创新交通改善方案评估等方面提供精准的管控或预防措施，全面提升交通管控和决策水平，实现道路高效有序运行。深圳市已经完成福田中心区在线交通仿真系统建设，在区域交通联控和均衡交通流方面发挥重要作用，未来将进一步覆盖全市，作为城市交通大脑实现交通整体调控和事件快速响应。

2、基于交通事故实时推演模拟，全面降低各种突发交通事件(事故)的负面影响。通过实时在线推演，在发生交通事故时，即时生成交通应急方案，快速、智能化部署警力，最大限度降低事故造成的负面影响。以深圳南坪快速路牛咀大桥交通事故为例，基于在线仿真系统推演并通过针对性的警力部署与诱导分流方案制定，高效引导车辆避开事故点，实现15min完成有效疏解，交通事故处理效率提升了一倍。在过去没有该系统的情况下，拥堵可能持续30min以上。

3、构建交通规划-设计-运营-管理的精明管控系统。为满足新时期日益复杂的城市交通管控需求，城市交通管控体系由碎片化、被动响应向供需匹配、整体调控转变，以交通大数据作为构建交通规划-设计-运营-管理城市交通精明增长模式的新引擎，进一步推动政府规划建设管理流程再造与升级。

 

#构建综合性-个性化的全链条智慧出行服务系统

出行即服务是未来城市交通服务的主流趋势，通过将各种交通方式全部整合到统一的服务体系与平台，实现信息集成、运营集成和支付集成，优化社会资源配置，为用户提供“综合性-个性化”的全链条智慧出行服务。

1、MaaS基于强大的后台出行规划系统提供高效、绿色、智慧出行服务。MaaS是以出行者体验为导向，以准备时间、等待时间、响应时间以及状态切换时间最小化为目标，提供共享、整合、服务和引导：共享，要求各种交通数据全面共享；整合，各种交通方式高度整合，基于主动交通需求管理的思路调控交通需求，并实现支付体系一体化；服务，提供无缝衔接、安全便捷和舒适的全链条出行服务；引导，扩大绿色出行比例，引导公共交通出行。

2、政府-市场-企业-市民合作和共同参与建设全过程出行服务。全面整合各类出行的基础数据和海量化动态信息，打破原有以政府为主导的交通规划、建设、运行管理模式，建立政府-市场-企业-市民协同共建的交通规划管理新模式。例如，芬兰在欧盟率先试点推行MaaS服务，由政府引导，MaaSGlobal公司作为全球首个MaaS运营服务商，开发了名为Whim的手机应用，以实现不同模式的服务预定。

 

 

来源：公众号“城市交通”（作者：张晓春）

 

 

 

//卓健：从技术型交通规划到政策型交通规划

纵观半个多世纪法国城市交通规划建设的发展历程，从侧重道路机动交通优化，过渡到积极发展公共交通，再到重视城市交通方式的多样均衡发展和可持续发展，体现出规划师对城市交通问题认识上的不断演进。以J.-M.Offner为代表的法国学者系统研究了法国各阶段交通规划的特点，并将这一发展进程概括为从技术型交通规划到政策型交通规划的转变。比较“交通组织规划”和PDU，不难看出以下转变：

1、观念认识上的转变。

“交通组织规划”将城市道路拥堵视为交通系统内部可以应对的技术问题，规划试图通过道路等基础设施建设和改造来达到改善城市车辆通行状况的目的。事实证明技术逻辑无法根治城市交通拥堵。随后的PDU将对车辆的关注转向对出行者需求的关注，机动性取代运输成为交通规划中的核心关键词。这一观念转变不仅是以人为本的回归，同时也帮助规划师认识到交通需求是问题的根源，而影响这一问题的因素是综合多样的，远远超出了交通部门的单一领域。

2、目标设定上的转变。

“交通组织规划”局限于城市道路交通拥堵这一具体现象，规划干预主要围绕改善机动交通组织这个单一的具体目标。而PDU从第一代起就把保障每个人的出行权作为规划目标，不仅考虑到出行相关的各种交通方式，而且还将社会公平等社会问题纳入目标体系。从第二代PDU开始，规划目标进一步延展到环境保护等与可持续发展相关的诸多方面。交通规划不再只是解决交通的显性问题，而是要应对城市交通与可持续发展愿景相关的诸多问题。

3、规划内容上的转变。

目标设定的转变必然带来规划内容的变化。“交通组织规划”着眼于确定改善机动交通的最优技术方案，专业化的模型预测分析与技术论证是规划的核心内容，规划内容主要服务于专业人员的讨论和执行。而作为政策规划和行动规划的PDU旨在谋求共识，并以此为基础搭建规划干预的机制和程序，内容上深入浅出，重点在于解释说明规划干预的导向，不需要技术型的专业知识都可以看懂，以方便跨部门合作和公共参与。规划目标不是既定的，本身就是非常重要的需要论证阐述的内容，也需要既有研究结果和数据的支撑，相关内容在规划文件中占有相当大的篇幅。规划提出解决问题的对策也并非最优的唯一方案，而是全面系统的、可供选择的多种工具箱。

4、方法和技术路线的转变。

在“交通组织规划”中，对机动交通的组织问题进行了必要的简化以便搭建交通预测模型，机动交通使用者也被视为无差别的理性的人。其基本技术路线是通过调整基础设施供给来最优化地匹配预测的需求增长。而在PDU中，复杂难懂的交通模型被深入浅出的逻辑推理取代。专业化的复杂技术分析只引用了研究结论，具体分析过程仍可供技术人员追溯查阅但不纳入规划文件里。“问题-目标-策略-措施”的规划编制技术路线首先从现状问题诊断出发，结合发展趋势，确立规划目标。这些目标是可量化、可实现和具有指导性的。随后针对各规划目标制定规划策略，以指明政策目标的实施路径。最后，围绕各规划策略组织多样化的具体措施，使得为数众多、覆盖面广的规划措施不至于涣散，围绕规划策略实现协同配合，形成工具包。在政策型的PDU规划中，不同人群的需求差异得到了重视。规划提出的解决方案也更加灵活，具有可选择性。

5、编制程序上的转变。

“交通组织规划”作为交通部门主导编制的技术规划，较少涉及跨部门的协作，程序上遵循部门内部的技术规范和行政流程即可。而具有公共政策导向的PDU则尤其需要重视编制程序。尽管规划编制由当地的AOTU负责，但从巴黎大区的案例可以看到责任主体对公共治理模式的重视。在规划编制过程中切实建立社会公众、企业、各级政府的参与协作机制，将谋求共识、唤醒责任作为规划本身的策略内容，并制定可操作的具体措施，将城市交通从以往的技术问题转化为社会问题来管理。同时，通过完全的信息公开和不遗余力的宣传提高规划的透明度，鼓励并协助公众参与规划。

 

城乡规划(包括城市交通规划)在本质上属于一种公共政策，这已为中国规划学者认同和关注，但规划实践中对如何将部门的技术文件转化为通用的政策文件还缺乏认识和经验。相对于其他规划，城市交通规划的技术型更强，往往造成城市交通规划相对独立，与其他规划(尤其是土地利用规划)的协调整合难度增加。法国PDU及其发展历程为如何将技术型的交通规划转化为政策型规划提供了有益参考，也有助于我们认识和比较技术型规划和政策型规划的主要差异。

在认识两类规划不同特点的同时，还需要注意以下4个方面的问题。首先，两类规划并非优劣之分，而是适用于城市发展不同阶段、不同需求的规划工具。在城市交通基础设施大发展阶段，交通规划以项目建设为主要任务，需要大量的技术分析和论证，技术型规划更易于保障指导规划实施的现实需求；而当设施项目建设基本完成后，城市交通发展和管理就需要通过政策型的规划才更易于实现系统的统筹优化，法国的PDU就是在城市交通基础设施基本建设完成后发展起来的。

其次，由技术型规划向政策型规划过渡并不意味着彻底抛弃技术型规划。法国PDU的量化政策目标都是基于大量的技术型分析论证而确定的，只是在规划文件中将专业化的技术内容隐藏在政策型内容背后，仅提取了结论部分作为政策判断的支撑。科学的政策目标离不开基于数据和事实的专业化技术分析。

再者，政策型规划相比技术型规划更需要注重保证规划效力的机制建设。技术型规划通常属于部门规划，规划的科学性较易于判断，技术规范和规程基本可以保证规划效力。但政策型规划是跨部门的规划，其合理性、权威性难以从单部门的技术手段获得保障。法国在PDU发展的每个阶段，都有相应的上位立法来保障规划的权威性，值得中国借鉴学习。

最后，规划实施的动态评估是促进政策型规划落实的重要手段。技术型规划往往与建设项目挂钩，规划实施的阻力较小。而政策型规划由于其综合性和跨部门的特征，一个好的规划却有可能得不到落实，因此政策型规划相比技术型规划更需要关注实施机制的构建。PDUIF重视实施评估的做法值得借鉴，两次评估不仅起到了督促落实规划措施的作用，而且为后续相关政策调整提供了重要参考，同时，评估也是一个非常好的公众宣传手段。

 

来源：公众号“城市交通”（作者：卓健）

 

 

 

//戴继锋：新时代街道规划设计工作的实践与思考

#街道规划设计的主要挑战

街道设计是一项多专业融合的工作，规划设计的技术手段也日趋成熟，但仍然面临较大挑战。

1、全要素的空间协调方法。街道设计需要协调的空间要素涉及交通、市政、生态、环境、景观、绿化、照明等。目前各个专业内部的规划设计方法已经非常完善和深入，但是相互之间的协调还存在较大的技术障碍。高品质的街道需要首先从技术上打破各专业之间的技术分隔。只要有人活动的空间，都应该统一纳入整体规划设计范围内，避免由于专业的分隔造成人活动空间的割裂以及设施使用不便。

2、工作机制创新。由于街道规划设计工作涉及众多沿线用地和物业的业主单位，历史上，道路的管理以道路红线作为用地协调和交通管理的边界线，红线内外的管理主体不同。但从完整街道的视角，需要构建良好的协调机制，统筹红线内外的各类街道设施与用地空间，为出行者提供便捷、舒适、有品质的公共空间。目前的街道设计研究更偏重于关注空间要素，对制度要素的解析不多，协调机制的建设是目前从“道路走向街道”遇到的最大挑战，也是最需要持续研究和关注的方面。

 

#工作机制的创新实践

能否成功的统筹与协调各方诉求是街道建设成功的关键。中国多个城市已经开展了街道设计机制创新的工作，从实践中得到了很多好的经验。本文总结和梳理了三种主要模式，但这不是目前机制创新的全部，因为各城市的情况千差万别，必然还存在很多其他的经验需要进一步提炼和总结。

1、规划衔接模式。传统的街道规划设计技术体系是在上位规划完成后即进入施工图设计阶段，两个阶段之间缺少有机联系，很多上位规划理念尤其是新的理念无法在实施阶段落实，既定的规划意图也无法得到贯彻落实。在苏州、福州、南昌、济南等城市工作实践中，通过开展交通设计建立了规划各个阶段的良好衔接机制，在街道设计中将工作分为两个步骤实施。第一阶段，结合用地规划，对道路进行初步交通设计，为实施阶段道路详细交通设计预留发展空间；第二阶段，在道路施工图设计之前，对于即将付诸实施的道路进行深入细化的交通设计后再由设计单位进行施工图设计，在施工图设计及后续实施阶段，交通设计工作全程“伴随式”协调推进相关技术工作，确保工作各个阶段的顺畅衔接。这种模式的优点是充分匹配了现有规划建设流程各个阶段的工作，对既有的工作流程和审批环节影响最小，缺点是由于新增了交通设计工作，需要增加各个阶段之间的协调，可能对项目周期产生影响。

2、一体化模式。一体化模式需要建立强有力的统筹协调机制，统筹协调街道建设工作相关的各个部门和机构，由规划单位牵头，组织相关技术单位，建立规划、设计、施工图一体化的工作平台，共同承担不同工作阶段的规划设计与相关实施协调工作，类似于“交钥匙”工程。三亚双修工作是中国第一个城市双修工作试点，解放路又是唯一的街道改造建设试点，通过采用一体化模式推动相关工作，取得了良好的效果。这种模式的最大优点是效率高，推动力度大，能够在较短时间协调多主体达成一致目标，有效推动相关工作的开展；缺点是要全市动员，一般多用于城市重大街道建设项目的推动作。

3、规划总负责模式。由规划设计单位牵头负责构建技术统一协调平台，根据不同的工作阶段，组织协调相关技术队伍完成对应深度工作，完成街道规划、设计、实施的全过程“规划伴随”。在北川新县城灾后重建过程中，建立了规划代表制度，施工图设计由规划代表确认后方可实施。这种“一个漏斗”的规划总负责模式，在北川灾后重建工作中发挥了至关重要的作用，交通方案的按图实施率达96%，基本上达到了“所画即所得”的效果。 这种模式的优点是既能兼顾项目周期，也能够兼顾既有建设工作的流程，对现有的工作模式冲击最小；缺点是要建立决策平台与技术协调平台之间十分紧密的工作联系制度，确保技术协调工作能够较为快速地进入决策程序。

 

 

来源：公众号“城市交通”（作者：戴继峰）

 

 

 

//黄伟：基于手机信令数据的居住地人口分布辨识改进方法

人口的空间分布是城市社会经济活力、基础设施建设、公共资源配置以及城市交通、住宅、生态环境问题等方面的重要影响因素之一。及时准确地掌握居住地人口分布是解决城市交通、城市空间布局等问题的基本要素，是编制城市空间战略规划、国土空间规划以及城市综合交通体系规划等的重要基础，是各级政府实施日常管理、制定相关政策的主要依据。针对人口分布特征的获取方法，国内外学者进行了大量的研究。传统的获取手段主要依托于人口普查、统计年鉴等人口统计数据以及问卷调查数据。人口普查数据采样率较高，但往往间隔周期长，难以获取基年同期数据；统计年鉴数据统计周期相对较短但人口数据精细化程度不够，往往以行政区为单位，且统计口径不同；问卷调查数据能够掌握目标区域人口分布情况，但调查成本较高，且精度受样本量影响较大。

#数据基础

1、手机信令数据

根据移动通信网络的覆盖特性，以及移动通信网络需具备为手机用户连续提供服务的功能，用户的手机终端会定期或不定期、主动或被动地与移动通信网络保持联系，这些联系被移动通信网络识别成一系列的控制指令，即手机信令数据。将所有的手机信令数据整合起来，就能识别出一个手机用户的活动轨迹。手机信令数据主要包括两类：原始手机信令数据表以及网格(500 m×500 m)基础信息表。原始手机信令是基于通信运营商的信令采集系统，采集匿名移动用户在发生主要信令事件时产生的手机信令数据；网格基础信息表由通信运营商提供，用于对应信令数据产生时的位置信息。

2、问卷调查数据

相比于手机信令数据，问卷调查数据虽然样本量较少，但可靠性与抽样均衡性相对较高。为了能够更加准确地获取居住地人口现状分布情况，本研究首先提出了一种数据融合方法来建立问卷调查数据与手机信令数据之间的个体匹配，目的是想通过问卷调查的方式获取受访者真实的居住地位置，再结合手机信令数据所反映的各种时空特征，建立居住地结果判断与个体时空特征之间的关联性，最后用于手机信令数据总体样本的居住地分布结果判断。

 

#数据预处理方法

1、手机信令数据预处理。受手机信令数据采集方法的影响，在海量的手机信令数据中，往往会产生数据冗余、数据漂移及数据缺失等问题。因此需要进行数据预处理，去除冗余及错误数据，修补缺失数据，最终得到有效且完备的数据。

（1）数据清洗。

数据清洗是在系统的各个处理阶段分别设置过滤器，根据不同原则将原始的信令数据一步步过滤去噪，对海量信令数据进行分析和筛选，去除数据噪声。数据清洗的原则包括：①字段有空的数据；②重复的记录；③数据标记为不正常数据；④事件类型错误的数据；⑤用户字段异常数据；⑥其他错误数据。

（2）数据修补。

手机用户的数据采集受到信号连接不良、设备采集装备未升级、数据量溢出等影响，可能会出现数据的字段缺失现象。为保证手机用户轨迹的连续性，对于重要字段缺失的数据进行剔除，对于可根据轨迹信息进行修补的数据进行一定的修补。

修补的依据主要为同一用户的轨迹时间排列信令数据，首先将同一用户信令数据按照时间进行排序，如果待修补数据的前后两条数据均完整，且需修补字段一致，则该条信息补充该字段且字段内容为前后两条相一致的内容。如果前后两条数据内容不一致，则根据时间差值进行判断，将与其时间差值小的一条记录的内容作为补充依据。

（3）有效停留信息的获取。

手机信令数据中存在乒乓效应、数据漂移等异常现象，需要处理这些现象以获取有效的轨迹点和停留信息。数据处理流程如下：

① 获取每个轨迹点的停留时长，即后一个轨迹点与前一个轨迹点出现的时间差被视为前一个轨迹点的停留时长；

② 删除停留时长小于5 s 的位置；

③ 两次30 度角修正，处理乒乓效应、数据漂移现象(对于同一用户的连续轨迹，若某一个轨迹点与其前一个出现的轨迹点以及后一个出现的轨迹点所构成的夹角小于30度，则删除该轨迹点，遍历所有轨迹点后再按照同样的方法重新遍历一次)；

④ 得到修正后的有效轨迹信息以及停留时长信息。

2、多源数据融合处理

建立手机信令数据与问卷调查数据融合处理流程：

（1）通过所提供的志愿者手机号码，由通信运营商内部工作人员关联手机信令数据中相应的加密用户ID，建立问卷调查数据与手机信令数据之间的用户个体匹配和数据信息链接；

（2）以问卷调查数据采集的用户实际居住地坐标点位置为中心，利用GIS技术形成1 km边长的正方形缓冲区。通过对一段周期内的手机信令数据进行分析，获取关联用户在缓冲区范围内覆盖的各标准网格中心点的夜间停留时长特征，即统计每位用户在每日20:00—次日6:00 缓冲区范围内各网格的停留时长，并将数据周期内累计夜间停留时间最长的网格作为其居住地真实位置的映射。

（3）以每日20:00—次日6:00为考察时段，委托通信运营商分别计算数据周期内志愿者居住地映射网格单日平均累积的停留时间以及出现的天数频次；此外，基于同样的数据，分别计算志愿者在考察时段内非居住地映射网格单日平均累积的停留时间以及出现的天数频次。

（4）根据步骤三的结果，将分别得到考察时段内居住地映射网格的单日平均累积停留时间概率分布与出现的天数频次的概率分布，非居住地映射网格的单日平均累积停留时间概率分布与出现的天数频次的概率分布，以及居住地网格数量和考察时段内停留点总数等，此时所获取的概率分布中已经去除所有个体轨迹和隐私信息。

（5）根据步骤四中获得的各指标概率分布情况，进行朴素贝叶斯分类器模型的构建，并依次完成模型训练、测试和调试过程，最终应用到手机信令数据总体用户的居住地分布判断中。