China-Up专访：同济大学王德谈手机信令数据在城乡规划行业中的应用

2016年5月19日，中国城市规划设计研究院信息化工作调研团队在同济大学建筑与城规学院开展调研期间，对王德老师做了专访。现将访谈内容整理如下，以飨读者。China-Up：感谢您接受我们的专访，最近这一两年大数据在规划圈里搞得如火如荼，您在业内是研究手机信令数据应用的资深专家，请您谈谈体会？王老师：谢谢。在规划领域对于手机信令数据的研究才刚刚起步，我们也是从零开始，慢慢摸索。手机信令数据具备反映人在城市中活动的时空信息，契合城市规划的需求，具有较大的价值，所以这两年我们团队集中精力研究和探索。我自己的体会如下：首先这是一个新兴事物，还处在初创阶段，很难立竿见影短期内取得重大成果。不同于传统的数据分析，大数据研究对技术有更高的要求，需要团队支撑，需要各方面支持，才能推动发展。第二点体会，从这一年基于手机数据的时空特征分析来看，这类数据可以更好的帮助我们了解和记录瞬息万变的复杂城市状态。有人提出疑问：用手机数据分析了这么多的现状，那将来是个什么样子？我的回答是，规划是基于现状认识的决策，新的数据源帮助我们更好的了解现状，也就能够帮助制定更好的规划。第三点体会，手机信令数据拓展了我们认知城市的视角，通过现状分析给我们带来了很多新的收获。手机数据反映了人的轨迹，是对居民空间活动的最全面最直接记录。以往对于居民行为的研究方法比较传统，手段也不多，主要是问卷调查和小样调查。这些都是一些片断，规划编制人员对整个城市中人的活动情况并不了解。现在近似全样本的手机数据带来了数据量的变化，协助我们认识了更大空间尺度的居民行为，为开展自下而上的城乡空间研究与规划提供了可能。China-Up：您把复杂的手机数据研究总结得如此简单易懂，那接下来请具体介绍一下您的研究内容。王老师：我们的研究包括以下几个方面。一、人口的空间动态研究。研究不同时间中人的出行行为，并根据城市的不同空间尺度，确定区域之间的联系强度，例如城市中心体系的研究。以往我们有用地现状图，各种设施的分布图,但是并不知道人的行为。现在通过将现状图和手机数据反映的人的活动行为叠加，就可以得出用地的强度，设施的使用强度，找出与实际用地性质不同的区域。例如现状为居住用地，但实际功能已经是就业用地；或者反过来，现状是工业用地，但实际上却有居住的功能。其次，以前对于可达性的表述都是通过模型计算出来的。有了手机数据，可达性可以通过人们实际的出行反映。另外，通过比较两个时间段的手机数据，就可以研究城市和个体行为的动态变化。例如追踪个人以前住在什么地方，现在居住地是否有变化。除了居住之外，还可以研究就业情况，例如通过工作地的变化识别跳槽行为。这些研究可以做到非常精细。二、我们现在也在推进帮助规划管理部门应用手机数据，完成城市运营情况的检测和监控。这也是规划编制的一个支撑体系。手机数据可以反映城市病的状态。通过我们的研究，总结出一些指标来描述一段时间内城市病的状态，以及变化的情况。例如对于城市重点改造地区，可以关注它的推进状态，规划的实施状态，是否符合规划目标等，做到实时校对和状态显示。三、对特定现象和事件的分析。比如上海迪士尼最近要开放，就可以通过手机数据来观察这个项目的波及效应等。China-Up：王老师，现在多元数据这么丰富，它们来自物联网、互联网、手机等多种数据源，您怎么看待这些数据，您的研究重点是手机数据，请具体描述一下您拿到的手机数据。王老师：我把目前大家使用的较多的新数据源分为三类，一类是空间静态、时间静态，如POI兴趣点、点评网数据、开源地图数据。这类数据可以用来分析城市的静态空间结构，设施分布。第二类是空间静态、时间动态，如社交网站签到数据，公交智能卡，空气质量，游客量等，这类数据研究以活动为导向的空间划分，功能识别；最后一类是空间、时间都是动态的数据，如出租车GPS数据和手机数据。这类数据反映城市中的任何物的流动性，我认为它是城市规划编制中最有价值的数据。我们分析的手机数据是2014年某两周的信令数据。已经做过脱敏处理，不含个人属性的任何信息。但信令记录是原始的，原始数据是指未经加工的手机基站和每部手机触发产生的数据。我们可以将原始的记录根据需要转变成多样的数据成果。我认为如果不是这种“干细胞数据”，哪怕稍微加工一下，数据可挖掘的空间就会小很多。手机数据的研究没有成型的理论基础，需要拿原始数据反复尝试。没有原始数据，研究者的很多想法就无法实现。China-Up：为什么说这个数据不涉及到个人隐私问题？王老师：首先它只包含一个识别号，没有实际的手机号。其次，对于每个人的空间定位，不是个体的实际空间位置，而是所处附近基站的位置。无法准确定位，时间记录间隔一般也有1-2小时，所以不涉及个人隐私。China-Up：基于手机数据的这些特点，请您讲讲在规划编制中它适合的研究区域范围？王老师：我认为在中宏观尺度才有应用价值。但如果只是在宏观尺度的应用，推广价值不大，因为大部分规划师和规划项目都不在宏观层面。所以我们要开拓手机数据在分区规划、控制性详细规划、城市设计等层面的应用，十平方公里以上的规划，手机数据都可以支撑。它能够提供在规划范围内人的行为数据，包括人从哪来，到哪去，在某点停留的时间等。手机数据分析出的内容就可以作为规划编制的基础资料，为现状评价、方案优化提供支撑。China-Up：为什么能客观支撑规划的最小尺度是十平方公里？王老师：不是绝对的。一般来说在城市中心，基站分布间隔大约三百米左右的距离，但在城市郊区，基站分布的间隔会扩展至三到五公里。在十平方公里以下的研究范围内，基站数量可能只有几个，分析精度很难保证，所以建议在十平方公里以上的规划中，借助手机数据分析现状。随着手机定位精度的提高，可支撑规划的空间尺度也在缩小，几米精度的数据完全可以用来分析建筑空间内人的活动。China-Up：哦，明白了。基于手机数据的规划现状评估，对规划方案的科学性起了很大的作用。请您谈谈跟规划编制项目结合的这部分？王老师：在上海市宝山区的规划编制中，我们承担了规划评估的工作，在这项工作中，我们将手机数据的应用到了建成环境的评估中，将不同时间的人的分布与不同性质的用地进行叠合以筛选空间使用低强度的用地，以及用地功能发生变化的用地，成果更接近用地的实际使用状况。此外，我们用手机数据对宝山区的人口通勤和购物出行状况进行了分析，划分了近、远距离出行的区域。我们还提出了一套指标体系来刻画运行状态，希望这些成果能够在下一步规划中得到应用。 China-Up：这一年多您从研究到实践，做了很多创新的思考和工作。接下来您的团队研究方向是什么，可以剧透不？王老师：可以，剧透一点。大数据激发了我们研究的火花，有些以前想做而不具备条件的课题现在都可以挑战。其中的一个方向就是个体空间行为的规律性和随机性研究。城市里面发生的个人空间移动行为，大部分是周期性或规律性的。在上海，这类规律性的行为占到总量的85%，与国外的研究接近，还有15%部分是随机的。分析如何把这两部分剥离开来？另外，也希望通过研究这些重复性的行为，可以帮助开展下一阶段预测、规划响应的工作。China-Up：手机数据是真正意义的大数据（海量数据），在人的行为空间识别方面大放异彩，现在国内很多学者呼吁在城市规划编制当中，要形成以大数据为主题的专题研究，您怎么看待这个说法，大数据在城市规划编制领域的路该如何走下去？王老师：重视大数据固然很好。但在规划编制中专门做一个大数据专题我还真不知道该怎么做。大数据是一个平台，它应该支撑每一个专题的编制，应该是渗透到规划编制的全过程中。China-Up：聆听您的专业讲解，收益颇多。谢谢您接受我们的专访！注：本文已经王德老师审阅.整理人:耿艳妍.