1、手机数据定量分析城市空间结构 规划实施评估的实践 钮心毅 丁 亮 同济大学建筑与城市规划学院 高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室 2015年5月30日 复旦手机信令数据时空行为城市空间结构 居民移动电话拥有率已达到相当高比例。 p 手机信令数据 手机信令数据为描述居民就业、游憩、 居住等活动时空动态提供了可能。 城市空间结构会影响居民活动的时空规 律 通过居民时空行为定量分析研究城市空 间结构 p 居民行为时空与城市空间结构 大样本：城乡空间全覆盖、持有率高。 非自愿数据：被动提供位置信息，被调 查者无法干预 连续、动态：连续动态反映手机持有者 空间位置（最大间隔60-120min），不
2、同 时段数据与即时人口空间分布相对应。手机数据用于规划实施评估的可行性 就业空间时空行为 手机用户的时空分布、时空轨迹 定量测度城市空间结构 对照既有规划 规划实施评估 居住时空行为 游憩时空行为 p 方向一：特定时间点上的手机用户时空分布 计算每个空间单元内，在特定时间点上的用户 数量。 计算特定时间点的手机用户分布密度，居民活 动的空间分布动态变化过程，分析结果以热点 图表示。 测度城市公共中心规模、功能、城市功能分区 确定居民的居住地、就业地和通勤联系。 通过分析居民的就业、居住空间关系，定量 分析城市空间结构。 p 方向二：测算手机用户时空轨迹(居住 地、就业地和通勤联系) p 手机信
3、令数据测度居民时空行为 特征，定量分析城市空间结构。 p 定量分析城市空间结构用于规划 实施评估。城市公共中心、功能分区规划实施评估 应用方向之一上海中心城公共活动中心识别和评估 上海中心城土地使用现状图 上海中心城公共中心规划体系 p 1个主中心 4个副中心、26个地区 中心 上海市中心城分区规划2004版 工作日10点 休息日15点 特定时间点的多日平均用户密度 p 上海中心城公共活动中心识别和评估徐家汇 五角场环球港 中山公园 虹口龙之梦公共活动中心评估结论 方向一：时空分布研究进展上海中心城功能分区识别和评估 上海中心城土地使用现状图 上海中心城土地使用规划图 上海市中心城分区规划上海
4、中心城功能分区识别和评估 工作日23点的多日平均密度 工作日10点和23点的多日平均密 度比值 休息日15点和23点的多日平均密 度比值 功能区识别 高 高 就业居住混合功能区 低 高 就业功能区 高 低 高密度居住功能区 低 低 低密度居住功能区 高 高 游憩居住混合功能区 低 高 游憩功能区 工作日10点和23点的多日平均密度比值 工作日10点和23点的多日平均密度比值空间聚类 休息日10点和23点的多日平均密度比值 休息日10点和23点的多日平均密度比值空间聚类土地使用现状图 典型功能区识别 p 浦西功能混合度高于浦东。功能较为单一的就业、游憩、居住功能区合计占浦西总面积的21%，而在浦
5、东占到了47%。 p 浦西城市功能混合程度较高，居住密度、就业密度较高，浦东城市功能分区明确，混合程度相对较低，居住密度、就业密 度相对较低。 上海中心城功能分区识别和评估 钮心毅，丁亮，宋小冬. 基于手机数据识别上海中心城的城市空间结构J, 城市规划学刊， 2014,(6)：61-67武汉都市发展区多中心体系评估 武汉城市总体规划实施评估就业中心 工作日上午10:00 通话量密度分布图 工作日上午10:00 都市发展区通话量空间聚类图 工作日上午10:00 主城区通话量空间聚类图 都市发展区和主城区两个层面的单中心结构较显著 外围虽已形成若干次级中心，但人流集聚能力不强 2015 年3 月6
6、63.3 万用户 武汉都市发展区多中心体系评估商业中心 休息日下午15:00 通话量密度分布图 休息日下午15:00 都市发展区通话量空间聚类图 休息日下午15:00 主城区通话量空间聚类图 商业中心较就业中心单中心结构更加显著 以主城区为主的主中心能级更高 武汉都市发展区多中心体系评估规划实施情况比较 现状就业中心 规划中心 区域综合 服务中心 市级副中 心 主城区组 团中心 新城组群 中心 新城组团 中心 新增中心 区域综合服务中心 市级副中心 新城组群中心 主城区组团中心 新城组团中心规划实施情况比较 现状商业中心 规划中心 区域综合 服务中心 市级副中 心 主城区组团 中心 新城组群
7、中心 新城组团 中心 新增中心 区域综合服务中心 市级副中心 新城组群中心 主城区组团中心 新城组团中心居民就业居住空间关系的规划实施评估 应用方向之二上海郊区新城建设历程 中心城 p 上海郊区新城建设起步于2001年。 n 上海市城市总体规划（1999-2020年）提出“中心城 -新城-中心镇-集镇”四级城镇体系。郊区新城人口 规模为20万-30万人。 p “十一五”规划：九个新城（闵行、 宝山、嘉定、青浦、松江、金山、奉 贤南桥、临港、崇明城桥） n 提出“1966”城镇体系，即一个中心城，九个新 城、60个左右新市镇，以及600个左右中心村。 n 陆续编制了各个新城总体规划。 n 新城规
8、划人口规模扩大（20-100万，多数60-80万 人） p “十二五”规划：将城市建设重点转 向郊区，以新城建设为重点。p 评估新城的建设成效，常规方法以人口普查数据为依据。 n 只能判断居住人口在新城集聚状况，无法识别就业岗位的空间分布 n 无法反映居住就业的空间联系方向（中心城与新城职住关系） 六普分街道常住人口总量 六普分街道常住人口密度 从职住空间关系分析上海郊区新城的建设成效从职住空间关系分析上海郊区新城的建设成效 p 郊区新城建设成效“产城融合” 郊区新城是否形成了市域就业次中心？ 郊区新城的居民职住空间关系如何？ p 中心城与郊区新城的职住空间关系 各个郊区新城中，各自有多大比例
9、的居民职住空间 分离在中心城、郊区新城之间？ 郊区新城自身多大程度上实现了职住平衡？ p 数据基础 取2011年的上海移动2G手机信令数据，时间点与上 海总规实施评估一致，接近“六普”统计时间。 从2011年同时识别日夜驻留地的849万用户中去除 通勤距离是0的用户，得到534万用户，认为是需要 上班的用户（按8小时工作制规律就业）。 按全市就业人口占总人口50%，其中80%为8小时工 作制就业者计，可识别约56%的8小时工作制就业人 口。 中心城从职住空间关系分析上海郊区新城的建设成效 p 手机信令数据测算就业岗位密度 从2011年能同时识别日夜驻留地的849万用户中去除通勤距离是0的用户，
10、得到534万用户，认为是 需要上班的用户（按8小时工作制规律就业）。 534万居民的日间分布密度 534万居民的夜间分布密度 总体上郊区新城日间驻留人口少于夜间驻留人口郊区新城名称 就业密度（万人/平方千米）手机信令估算 居住密度（万人/平方千米）人口普查 宝山新城 0.092 0.652 嘉定新城 0.143 0.349 城桥新城 0.065 0.258 南桥新城 0.156 0.389 金山新城 0.090 0.297 临港新城 0.019 0.064 青浦新城 0.098 0.202 松江新城 0.217 0.422 闵行新城 0.228 0.659 郊区新城平均就业岗位密度（手机信令测
11、算） 郊区新城的就业岗位密度 郊区新城平均居住人口密度（六普数据）就业地 就业人数 居住地 本区（县）内 中心城 其他区县（中心 城外） 宝山新城 74828 80.44% 16.15% 3.41% 嘉定新城 322403 91.47% 4.96% 3.57% 城桥新城 25112 99.65% 0.13% 0.22% 南桥新城 110736 94.91% 1.77% 3.32% 金山新城 52774 96.51% 2.47% 1.02% 临港新城 56244 93.86% 3.42% 2.72% 青浦新城 115778 94.00% 2.46% 3.54% 松江新城 346194 93.66
12、% 1.80% 4.54% 闵行新城 453132 82.75% 9.12% 8.13% 郊区新城就业者的来源地 p 新城就业者居住地居住地 居住人数 就业地 新城内 中心城 其他 宝山新城 91307 56396 61.8% 23093 25.3% 11818 12.9% 嘉定新城 316108 269545 85.3% 9132 2.9% 37431 11.8% 城桥新城 24920 22425 90.0% 14 0.1% 2481 10.0% 南桥新城 104625 77433 74.0% 1227 1.2% 25965 24.8% 金山新城 58770 44773 76.2% 2859
13、 4.9% 11138 19.0% 临港新城 52458 48682 92.8% 281 0.5% 3495 6.7% 青浦新城 108417 88176 81.3% 1614 1.5% 18627 17.2% 松江新城 334935 291286 87.0% 6710 2.0% 36939 11.0% 闵行新城 503683 369600 73.4% 95582 19.0% 38501 7.6% 郊区新城与中心城的通勤联系 p 新城居住者就业地郊区新城的职住平衡率 中心城 城桥新城 临港新城金山新城 南桥新城嘉定新城 青浦新城 松江新城 宝山新城 闵行新城 p新城职住平衡率 n 按一般规律，
14、郊区新城自身实现职住平衡比例与中心城区距离成正比。 n 距离越远，自身实现职住平衡的比例应越高 距离 职住平衡率南昌都市区的通勤联系和交通联系 南昌城市总体规划实施评估南昌都市区的联系度： 以通勤比例测算四个组团与中心城区的联系度 p 南昌县城、新建县城、向塘镇、昌北机场就业者、居 住者、在本城区、中心城、其他地区的通勤比例 p 连续10个工作日的信令数据识别出32.8万用户的日间 驻留地和夜间驻留地 p 排除通勤距离0米、未发短信的用户，得到24万用户的 就业地和居住地（就业者通勤OD） 2015年4月 中国联通 南昌城市总体规划实施评估中心城就业者居住地分布 中心城居住者就业地分布 南昌都
15、市区的通勤联系度南昌县城就业者居住地分布 南昌县城居住者就业地分布 南昌都市区的通勤联系度新建县城就业者居住地分布 新建县城居住者就业地分布 南昌都市区的通勤联系度向塘镇就业者居住地分布 向塘镇居住者就业地分布 南昌都市区的通勤联系度昌北机场就业者居住地分布 昌北机场居住者就业地分布 南昌都市区的通勤联系度就业者的居住分布比例 居住者就业地分布比例 新建县城和南昌县城相比，与中心城区的联系更紧密一些。 昌北机场尚未形成相对独立发展的组团 向塘镇相对独立发展程度较高。 南昌都市区的通勤联系度比较江南（八一广场）、江北（红谷滩）的辐射范 围 p 到过八一广场的手机用户在这一天中的空间活动分布 p
16、到过红谷滩的手机用户在这一天中的空间活动分布 江南、江北的跨江联系度 p 整日均在江北的活动人数、比例 p 整日均在江南的活动人数、比例 p 一日内跨江一次以上的的人数、比例 南昌城市总体规划实施评估到过八一广场的手机用户的空间活动强度分布 工作日 到过红谷滩的手机用户的空间活动强度分布 工作日 八一广场（江南的中心）的辐射范围内居民活动强度明显大于红谷滩（江北中心 ） 到过红谷滩（江北的中心）居民跨江出行的比例更高 南昌城市总体规划实施评估20150407 工作日 20150408 工作日 20150411 休息日 20150412 休息日 江北-新城 25% 24% 22% 23% 跨江
17、20% 26% 28% 28% 江南-老城 54% 50% 50% 50% 总人数 100% 100% 100% 100% 老城区、新城区联系紧密，江南依然是活动最大 集聚区 p 约50%的人口集中在老城（江南）活动，一天内没有 跨江行为；约25%的人集中在新城（江北）新城活动 ，一天没有跨江行为 p 约25%左右的人每天会进行一次以上的跨江活动 p 休息日比平日的跨江活动人口比例略增高 20150407 工作日 20150408 工作日 20150411 休息日 20150412 休息日 江北-新城 142663 139306 130537 131691 跨江 114164 154069 1
18、62158 161057 江南-老城 304065 297977 293336 290978 总人数 560892 591352 586031 583726 南昌城市总体规划实施评估特点和适用场合 p 手机信令数据优势 大样本：城乡空间全覆盖、持有率高。（上海 市域每一日平均记录到1800万以上个不同移动 2G手机识别号）。 非自愿数据：被动提供位置信息，被调查者无 法干预 连续、动态：连续动态反映手机持有者空间位 置（最大间隔60-120min），不同时段数据与 即时人口空间分布相对应。 p 手机信令数据缺陷 无社会经济属性：只记录了手机持有者的实 时空间位置，无行为目的，也无用户社会经济
19、属性。 空间定位较粗：空间定位是依靠基站进行， 定位精度取决于基站之间的距离（500米-1000 米）。 p 手机信令数据的适宜应用场合 适宜于研究整个城市、较大尺度的空间结构； 适宜于以人口分布来描述城市空间结构研究。 适宜于以居民活动范围来描述城市空间结构研究手机数据应用展望 p 现状分析 手机数据比传统调查方法成本低，效率高，可作为规划基 础资料的来源，弥补传统途径。 p 规划实施评估 在现状调查的基础上进一步分析，可以评估已有规划的 实施效果。 尤其是涉及城市空间结构的规划实施评估 p 与传统模型相结合用于预测？ 手机数据用于现状调查，基础数据采集，归纳得到一些关 键参数，应用于传统模型，服务于规划预测。 有待探索 p 用于城市规划现状调查、规划实施评估是最可能实际应用推广领域。谢 谢
