【规划科技奖】基于高精时空数据的城市通勤特征画像与机理解析关键技术及应用

导读

中国城市规划学会科技进步奖是为奖励在规划领域中应用推广先进科学技术成果，完成重大科学技术工程、计划、项目等方面，做出了创造性贡献并取得重大生态、社会和经济效益的个人或组织而设立的奖项。2020年度中国城市规划学会科技进步奖授奖项目共35项，其中一等奖5项，二等奖10项，三等奖20项。“中国城市规划”微信公众号将在春节期间陆续介绍获得一等奖的项目。

本文字数：2044字

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由中规院联合百度地图完成的《基于高精时空数据的城市通勤特征画像与机理解析关键技术及应用》荣获2020年度中国城市规划学会科技进步一等奖。

项目编号	A16-07
项目名称	基于高精时空数据的城市通勤特征画像与机理解析关键技术及应用
主要完成人	王凯、赵一新、付凌峰、伍速锋、阚长城、冉江宇、项雯怡、王楠、闫浩强、刘燕、田思晨、王芮、王森、廖璟瑒、吴克寒
主要完成单位	中国城市规划设计研究院、百度时代网络技术（北京）有限公司
推荐人/单位	中国城市规划学会城市交通规划学术委员会

项目介绍

2019年，中国城镇化率突破60%，已经转入高质量发展的新时期。提升城市品质和人居环境质量、建设“美丽城市”成为城市工作的重点。通勤是城市生活的重要组成部分，关系着居民幸福感和获得感，影响着城市的宜居性。职住关系是城市空间的核心功能之一，决定了城市结构、空间绩效和运行成本。如何认识城市职住空间演变规律及通勤需求，探索交通改善对就业可达性的影响，对于城市体检、轨道交通建设、风险防控等城市热点工作具有重要的支撑意义。《基于高精时空数据的城市通勤特征画像与机理解析关键技术及应用》项目以“数据认知城市”为核心目标，通过数据、特征和规律等三个层面的解析，构建起“城市通勤数据画像”方法体系，转化形成中国主要城市通勤监测平台，建立年度报告制度，首期报告选取中国36个主要城市，利用相同口径真实数据呈现了中国城市的通勤空间画像。

研究过程中形成10项发明专利，完成11篇学术论文成果，《城市交通》杂志特别推出2020年第5期“通勤交通与职住关系专题”。项目的主要创新成果体现在5个关键领域的10项技术突破：

1

高空间精度与识别信度职住地通勤特征提取技术

利用高精度时空大数据精准识别职住选择与通勤出行特征是数据画像的基础。项目通过“基于高精度时空数据的职住地点提取技术”和“多元信息融合的出行特征挖掘术”的关键攻关，在“高空间精度与识别信度职住地提取”和“通勤出行交通方式推断”方面取得突破，职住地定位建筑级定位，空间精度达到40米内，对职、住地识别准确率分别达到88%和91%，轨道和公交方式判别准确率达到86%，可还原城市的通勤OD、通勤时间、路网距离和交通方式选择，为城市通勤研究提供高精度、全角度、大样本的数据基础。

2

基于复杂网络的城市通勤空间识别与度量技术

基于真实数据的城市通勤空间范围识别，对于界定都市区空间范围、认识城市空间结构和运行特征具有重要作用。项目通过“都市圈多级腹地空间范围识别技术”和“通勤空间范围标准差椭圆度量技术”的攻关，实现向心通勤吸引和外围辐射拓展两级腹地的特征刻画与空间识别，形成适合中国城镇特征的都市圈空间范围界定标准，并创新定义城市通勤空间半径指标，实现城市通勤空间尺度与形态的同口径度量分析。

3

基于最优通勤理论的职住空间结构量化解析技术

通过“职住分离量化评估计算方法”和“城市职住空间结构识别方法”两项关键技术研究，创新定义职住分离度指标和城市职住空间结构的量化解析方法，从城市整体、局部片区等不同空间维度实现职住平衡状态的标准化判断。

城市职住分离量化评估方法：基于最优通勤理论，创新建立职住分离度指标，从抽象的职住比，到真实的最短通勤距离，以500米栅格计算单元实现千万级矩阵最优解的高效计算，精准度量城市的职住平衡度。

社区空间职住平衡特征识别方法：通过多维度特征的量化提炼，构建城市职住空间结构的解析方法，准确识别就业中心、大型居住区、一般建成区、独立组团等职住特征空间。

4

基于拓扑计算的职住空间与交通服务耦合分析技术

基于互联网大数据，将公共交通服务体系与通勤需求相融合，通过“轨道与城市空间契合度评估方法”和“公交通勤服务能力评估分析技术”研究，创新定义轨道覆盖通勤和公交通勤服务能力的概念，实现通勤与交通耦合分析能力的重要提升。

5

海量时空数据敏捷计算分析引擎构建

平台计算支撑能力是时空数据通勤研究与应用的保障。项目通过“海量时空数据汇聚挖掘架构”和“动态通勤解析敏捷计算架构”的技术攻关，实现10亿级多元数据的汇聚与挖掘计算能力、100个以上城市日均百亿级数据的实时处理、PB级历史数据的深度挖掘。

项目成果依托覆盖10亿人口的数据平台能力发布《中国主要城市通勤监测》年度报告，呈现中国主要城市的通勤空间特征，为政策制定、城市规划、学术研究提供重要的实证研究成果。城市通勤监测已作为“住房和城乡建设部城市交通基础设施监测与治理实验室”的重要板块，相关指标纳入《2021年城市体检工作》，成为《“十四五”人居环境建设规划》重要目标之一，以科技赋能城市治理水平提升，为促进城市人居环境建设提供数据信息和研究支撑，为助推城乡建设高质量发展贡献力量。

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