上海市出租汽车出行时空分布规律研究

摘要：为测定大样本视角下出租汽车出行时空规律，采用探索性空间数据分析(ESDA)技术进行相关研究。

从上海市出租汽车调度系统的GPS 数据提取单个运营日9921辆出租汽车的OD 样本，按街道和时段统计出租汽车OD 的时空发生量，定义并计算各区域各时段的载客空间密度指标，运用ESDA 技术分时段计算、分析全局和局部莫伦值(Moran ’s I )。

全局分析结果表明，上海市出租汽车出行在全局分布上具有较强的空间正自相关性，这与城市中心商业区高度集中的活动分布有关。

局部分析结果表明，上海市出租汽车出行分布呈“句”字形聚集结构。

全局结构和局部结构在时间序列上变化较小，表明上海市出租汽车出行分布的时空结构明显且稳定。

Abstract ：Through a large sample survey,this paper uses Exploratory Spatial Data Analysis (ESPDA)to investigate the spatiotemporal dis-tribution of taxi services in Shang-hai.A GPS-based taxi service datas-et is first retrieved to derive a total of 9921taxies ’OD,which are then tallied by individual street districts.An index known as Traffic Ratio Density is computed to characterize the level of taxi services for each street district and to facilitate themapping of its spatiotemporal varia-tion.In the end,the method of Ex-ploratory Spatial Data Analysis is used to identify spatial clusters of taxi services over time.Both global and local Moran ’s I values are com-puted for Shanghai as a whole and for individual street districts.The positive values of the global index strongly suggests high and stable concentration pattern across all the time-periods.Thelocalindexshows that the taxi OD pattern has a high-density cluster in the CBD area,versus the low-density cluster in the suburban regions,and be-tween them there is a stochastic dis-tribution.No noticeable temporal variation at either global or locallevel is identified,which indicates a rather stable spatial and temporal distribution of taxi service.关键词：出租汽车OD ；出行时空分布；探索性数据分析；莫伦值；GPS Keywords ：taxi OD;spatiotemporal distribution;Exploratory Spatial Da-ta Analysis(ESDA);Moran ’s I ;GPS 中图分类号：U491文献标识码：A 收稿日期：2010–10–04基金项目：国家自然科学基金项目“被动式GPS 跟踪数据中出行信息的智能化自动提取”(40771138)作者简介：邓中伟(1984—)，男，河南通许人，在读博士研究生，主要研究方向：交通地理信息系统、时空轨迹数据挖掘、时间地理学。

城市出租车上下客的GPS 轨迹时空分布探测方法唐炉亮1，郑文斌1，王志强2*，徐红1，洪军2，董坤3（1.武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室，武汉430079；2.深圳市赛格导航科技股份有限公司，深圳518057；3.航天恒星科技有限公司(503所)，北京100086）摘要：出租车作为城市公共交通的重要补充，是城市面向公众的一个窗口，在人们日常出行中起到越来越重要的作用。

出租车资源时空分布的不均衡，直接影响到城市公共交通的运行效率和城市形象。

通过研究出租车上下客的时空分布特征，不仅可以反映城市居民的工作、生活、出行的规律和模式，也可反映城市空间在不同时段内的动态性和“热度”。

本文基于出租车GPS 轨迹大数据，针对出租车上下客事件轨迹呈现的线状特征，以及城市道路网络空间不同时段“热度”的动态分段特征，提出了出租车上下客时空分布的线密度探测模型。

该模型通过对时间多粒度描述与表达，对不同城市道路网络空间，进行出租车上下客事件的探测和分析，获取城市出租车上下客的时空分布规律，更深刻地理解和认知了城市空间的动态性。

关键词：线密度模型；上下客；时空分布；GPS 轨迹；大数据DOI:10.3724/SP.J.1047.2015.011791引言出租车作为城市公共交通的补充，在人们日常出行中起到了越来越重要的作用。

但随着城市交通的日益拥堵和出租车资源的时空分布不均衡，乘客“打车难”，出租车客源难以延续等问题，引起了国内外学者的广泛关注。

许多学者利用浮动车上的GPS 设备定期记录浮动车的车辆编号、经纬度坐标、时间戳、载客状态等信息来探测出租车的运行状况等。

出租车运营分布的研究主要分3类：（1）为了减少出租车空驶率，确定出租车规模等，合理确定出租车拥有量的角度研究，如采用空驶搜索半径来确定空驶阶段的出租车路径选择行为特征与城市出租车空驶率、拥有量[1-2]。

关金平等对出租车空驶时空特性及成因进行了相关性分析和研究[3]；唐炉亮、辛飞飞、孙飞、张瑞希等基于GPS 浮动车大数据提出了优质客源度量模型，研究了优质客源的时空分布规律[4-7]；针对出租车这种大数据，陆锋、裴韬等分析了大数据时代的点数据时空运动规律研究方法”[8-9]；Wong 等模拟了路网中空驶和载客出租车运动的城市出租车服务[10]。

2015年上海出租车行业市场概况详细分析乎危难时，从祥生车行说起。

1901年的上海，十里洋场，风云际会。

匈牙利人李恩时从香港带来两辆汽车，将上海滩带入了汽车时代。

沪上最早的汽车行也是外商开立，1908年，美商环球供应公司百货商场开设汽车出租部，为顾客提供增值服务。

直到1923年，适逢上海人民抵制外货的高潮，定海人周祥生打出“中国人坐中国车”的号召创办祥生车行，一举超越诸多外商车行，成为当时上海最大的出租汽车公司。

到1937年淞沪会战爆发，祥生公司已经拥有汽车230辆，员工超过800人。

“中国人自己的车”不仅仅是一句商业口号，祥生车行象征着4万万同胞的电话号码“40000”也并非噱头，匡济国势的情怀下，周祥生自作主张将汽车半送半卖给国民革命军支援抗战。

而当年的祥生车行，就是如今的强生控股。

辉煌岁月里，奔跑的城市名片。

2004年，大众交通集团斥资购买了一批奔驰E200车型作为营运车辆，在全国引起广泛关注，奔驰出租车成为上海“洋气”和“新潮”的代名词。

而世博会期间，温馨亮丽的世博出租车又给世界各地游客留下深刻的印象。

当然，让出租车成为城市名片的不仅仅是拉风的车型，上海出租车规范的行业制度、标准的服务礼仪都为游客所称道。

迈向轨交时代的城市交通2008年是一个分水岭，这一年上海市轨交客运量首次超过出租车，标志着上海城市交通从公交车、出租车的时代迈向轨道交通、私家车的时代。

我们对比三组数据，2008年上海公共交通客运总量为49亿人次，2014年为65.8亿人次，增长了34%；2008年上海出租车客运量为11.1亿人次，2014年仅10.3亿人次，下降了7.2%；2008年上海轨交客运量为11.3亿人次，2014年轨交客运量达到25亿人次，增长121%。

不难发现，出租车的市场占有率不断下滑，而轨道交通在城市公共交通中逐渐占据主导地位。

此外，2008年上海私家车保有量72万辆，到了2014年私家车数量已经达到183万辆，私家车数量的持续增长也在一定程度上挤占了出租车的市场。

简介一、行业发展历程上海出租车行业已有107年历史，其开端为1908年美商环球供应公司百货商场设立的汽车出租部。

改革开放后，随着人民生活水平的快速提高，上海出租车业发展进入黄金时期，出租汽车运营数量和载客人次迅速增长。

在这过程中，针对行业中暴露出的一系列问题，政府也在加强和完善对出租车行业的管理和监督，1996年后，上海开始在准入、数量、价格和安全标准等方面实施规制。

这一系列监管规制的手段一定程度上起到了积极的效果。

2010年，在世博会的带动下上海出租汽车运营数量突破了5万，日载客人次也达到了历史最高的313.6万人次。

图表 1:上海出租车行业大事记二、行业增长停滞从运营车辆数量来看，截止2014年底，上海出租车运营车辆数为50738辆，2010年到2014年上海年均新增运营出租车辆数不到200台，年均增速仅为0.4%。

运营车辆数的增长停滞主要是由于政府对出租车辆数与出租车运营牌照实施严格的管控。

出租车需求增长的放缓使得2009年到2013年上海出租车的满载率一直维持在62%左右，而上海投放新的出租车牌照时的一个重要参考指标就是车辆的满载率，由于满载率并未突破阈值（约为65%-70%），因此新增投放车辆数微乎其微。

图表 2：上海出租车营运车辆数量变化图表 3：上海出租车行业载客满载率从出租车载客人次来看，自2010年在世博会的带动下创下313.6万人次的历史最高值后，上海出租车的日均载客人次呈现逐年回落的态势。

2014年日均载客人次仅为283万，较2010年的峰值减少了10%。

而单车日均载客人次也相应下降，从2010的62.7人次降低至2014年的55.8人次，减少了11%。

图表 4：上海出租车日均载客人次变动情况图表 5：上海出租车单车日均载客人次变动情况这主要是由于城市轨道交通网络的完善、城区拥堵情况的加剧以及专车等新兴形式的冲击。

近年来上海日均公共交通客流量（包括出租车、轨道交通、公交车等）迅猛增长，从2009年的1404.7万人次增长到2014年的1804万人次，年复合增长率为5.13%。

特别策划 SPECIAL FEATURE上海新能源汽车分时租赁 ——多样化的出行方式选择文 / 邵　丹，葛王琦　上海市城乡建设和交通发展研究院作者简介：邵丹（1978—），男，硕士，上海市城乡建设和交通发展研究院，上海城市综合交通规划研究所副总工，高级工程师。

研究方向：交通政策及绿色交通研究，Email：sd_ nt@。

葛王琦（1989—），男，硕士，上海市城乡建设和交通发展研究院，工程师。

研究方向：交通政策及绿色交通，Email：gewangqi@。

1　汽车分时租赁的发展动因1.1　从机动化进程的视角看分时租赁——基于高保有率的共同使用从欧美日的机动化历程来看，二战后的50~70年代为小汽车快速普及阶段，随着交通拥堵和70年代石油危机的影响，公共交通优先理念开始逐步建立，相关城市开始反思小汽车发展模式带来的影响，小汽车增长开始放缓。

到上个世纪90年代，小汽车保有率基本达到峰值并出现回落趋势。

就规模而言，欧洲城市接近400~500辆/千人，美国城市更是达到700~800辆/千人。

事实上，早期汽车分时租赁的实质就是一种C-C模式的汽车共同使用行为，对象主要集中于朋友、社区、家人等人群。

伴随车辆保有率的增长，车辆使用强度下降、闲置时间变长，共享或分时租赁为减少汽车对城市资源的占用提供了可能和契机。

1.2　从汽车产业视角看分时租赁——从汽车制造向出行服务的转型由于受众规模较窄，服务标准化程度不高，C-C模式的可持续发展能力不清晰。

后续分时租赁基本选择以专业性更强的B-C模式作为商业发展模式。

而Car2Go、Autolib、EVcard这些平台的背后均有大型车企的身影，因为随着车辆保有率增长的停滞，汽车产业同样面临转型压力。

实际上，传统汽车租赁就和汽车生产厂商密切相关。

而新技术条件下，汽车生产企业纷纷以更精准的车辆租赁使用服务为突破，积极从生产制造向出行服务转型。

目前奔驰、大众、宝马、雪铁龙等汽车厂商均已开展了分时租赁服务。

一、上海市四次全市性综合交通调查介绍城市交通是上海市民和社会各界非常关注的问题，也是市委、市政府高度重视的一项工作。

为科学制订全市交通战略和规划，有计划、有步骤地解决交通矛盾，1986年、1995年、2004年和2009年，市政府先后组织开展了四次全市性的综合交通调查,持续更新综合交通基础数据，内容涉及人员出行、车辆出行、货物运输、道路交通、公共交通、车辆停放、交通信息、交通环境等方面，以及有关的城市基础信息。

通过对这些资料的分析，揭示交通发展内在规律，更新和优化交通预测模型，应用最新调查成果开展综合交通规划、交通专项规划和热点问题研究，这些成果在本市交通规划、建设管理中发挥了重要作用。

（1）1986年第一次综合交通调查为做好首轮综合交通规划的编制工作，市政府于1986年进行了首次大规模的综合交通调查，也是国内城市首次开展的综合性交通调查。

为上海市建立了比较全面的交通数据基础，开发了本市交通模型，是世界银行在上海贷款所承认的唯一的交通信息库。

为编制第一轮综合交通规划，内环高架等市政建设的前期研究，以及政府争取世界银行贷款、亚洲开发银行贷款提供了大量的数据分析结果，促进了城市建设的发展。

（2）1995年第二次综合交通调查为适应城市新一轮发展要求，市政府组织开展了第二次全市交通大调查，专门成立了交通调查领导小组，负责协调调查工作的执行。

通过调查更新了原有调查数据，适应了城市发展的要求，掌握的信息比较客观地反映了当时的交通状况。

调查数据为新一轮上海城市总体规划、上海城市轨道交通网络规划、上海城市交通发展白皮书等的编制以及上海重大市政工程建设的前期研究提供了大量的数据，为城市建设方方面面的科学决策奠定了基础。

还于1997年开始了一年一次的小样本交通调查，实现对交通数据的常年维护与更新。

（3）2004年第三次综合交通调查更新了城市交通基础数据和交通模型，编制了《上海综合交通发展战略（2006-2020）》、《十一五”综合交通规划》，同时为城市近期建设规划、世博交通规划、轨道交通近期建设规划等战略性决策提供了技术支持，并为虹桥枢纽等重大工程前期研究提供了定量分析依据。

出租车GPS定位数据的时空特征分析出租车是城市交通网络中重要的一部分，它们通常被视为城市有机交通体系的“最后一公里”。

随着GPS技术的发展和成本的下降，越来越多的出租车配备了GPS设备，这些设备可以在出租车上实时记录车辆的位置、速度、方向等信息，并将这些信息上传到后台数据库。

这些GPS定位数据可以为城市交通管理者提供丰富的数据来源，帮助他们了解城市交通流动情况，制定更好的交通规划和管理策略。

因此，对于出租车GPS定位数据的时空特征分析显得非常重要。

一、时空特征概述出租车GPS定位数据的时空特征涉及到时间和空间两个维度。

时间维度指的是出租车在一段时间内的移动情况，可以根据时间周期化分析。

空间维度指的是出租车在城市内部的路网中的行驶情况。

具体而言，出租车GPS定位数据的时空特征包括以下要素：1. 时间特征时间特征主要涉及出租车的行驶速度和行驶方向。

通过对时间特征进行分析，可以更好地理解城市交通流动的时空节律，如赶上高峰期的交通拥堵、市中心的交通压力等。

此外，时间特征还有利于对出租车的行驶轨迹进行优化，提高行驶效率，进一步减轻交通拥堵问题。

2. 空间特征空间特征主要涉及出租车在城市道路网中的行驶轨迹。

出租车行驶轨迹的长度、密度和与路网拓扑结构的匹配程度都是反映城市交通流动情况的重要指标。

通过对空间特征进行分析，可以更好地揭示城市道路网络的拥堵状况，进一步帮助交通管理者优化城市道路网络结构，提高城市交通运行效率。

二、时空分析方法为了更好地揭示出租车GPS定位数据的时空特征，需要采用一些常见的时空分析方法。

下面介绍两种常见的时空分析方法：1. 所在簇分析所在簇分析是一种空间数据分析方法，常用于寻找聚类性质。

在出租车GPS定位数据分析中，所在簇分析的目的是寻找交通拥堵区域。

具体而言，该方法首先将出租车轨迹数据划分为若干“簇”，然后对簇内的数据进行分析，计算每个簇的密度、半径和中心等指标。

最终，根据簇的特性和位置，可以定位出城市交通拥堵区域。

上海市出租汽车运行特征研究及政策思考葛王琦【摘要】出租汽车是上海市客运交通体系的重要组成部分,对其进行定期的跟踪评估有利于提高行业运行效率,完善相关政策.通过对上海市3万余辆出租汽车、390余万条出租汽车GPS行程数据的分析研究,并结合历年交通调查数据,从出租汽车的行程分布、里程利用率、服务时间分布和空间差异性分布等方面,分析了上海市出租汽车的基本特征和变化趋势.在此基础上,对上海市出租汽车管理提出发展建议:坚持公交优先,考虑多样化的乘客需求,提高出租汽车行业绿色发展水平.%As a key component serving the urban transportation passenger system in Shanghai, a periodical evaluation on the taxi market is helpful to improve both system and policies efficiency. Taking Shanghai taxi as an example, this paper investigates over 3.9 million GPS records collected from 30000 taxis and historic traffic survey data. Some critical operational characteristics, such as trip distribution, loaded mile-age ratio, and temporal and spatial differences of service, are summarized to propose the policy sugges-tions for better development of Shanghai taxi. Those suggestions include high priority of public transporta-tion, improvement of service in response to various travel demand patterns, and improvement of the sus-tainable development of taxi market.【期刊名称】《城市交通》【年(卷),期】2017(015)002【总页数】7页(P60-66)【关键词】出租汽车;运行特征;公共政策;大数据;上海市【作者】葛王琦【作者单位】上海市城乡建设和交通发展研究院,上海200040【正文语种】中文出租汽车作为城市客运交通的重要组成部分，兼具公共交通和私人交通的双重属性。