钮心毅：探索手机大数据在城市规划中的应用

编者按： 

　　2015年5月23日至24日，由中国城市规划学会承办的中国科协年会分会场“大数据与城乡治理”研讨会于广州举行。同济大学建筑与城市规划学院钮心毅副教授出席论坛，并作了题为《从就业居住空间关系分析上海市域城市空间结构：基于手机数据的研究》的报告。会后，钮心毅副教授接受了中国城市规划网的专访。钮心毅副教授介绍了其团队基于手机数据的研究进展情况，分析了手机大数据在上海新一轮总规修编中的作用，指出手机大数据在城市规划中的应用还存在很多限制性条件，在这一领域中还需要进一步探索。

　　以通勤行为、就业岗位与人口分布关系为视角研究上海市域空间结构 

　　中国城市规划网记者：您现在正在进行基于手机数据识别上海城市空间结构的课题研究，目前进展怎么样？

　　钮心毅：从去年下半年开始我们做通勤行为的研究，以此来判断整个上海市域空间结构的状况。其实这项工作开始不久，也可能在这个过程中还会有很多新的思路出来。目前的研究主要包括两方面：一方面是从通勤入手，研究市域空间结构；另一方面是研究中心城内部的就业岗位的分布与居住人口的分布关系。

　　以人的行为为切入点进行规划实施评估 

　　中国城市规划网记者：这些成果对我们城市规划领域的实施评估或政府决策方面有很大的帮助吧？

　　钮心毅：我们现在的出发点是以手机数据识别居民空间行为，居民空间行为特征反映了城市空间结构的特征，我们依此为切入点进行规划实施评估。比如，一开始起步的时候就是想看看上海规划的四个副中心--五角场、徐家汇、真如和花木的实现程度，研究不同的时间段，尤其在休闲时间段，哪个地方手机信号数量是最多的，人是最多的。所以现在我们做的工作，基本处于规划实施评估的阶段。其实，我们也想做预测，但还没有找到很好的思路，这也是现在所有大数据研究面临的一个问题。但就规划实践意义来讲，用来做规划实施评估，大家应该都认可，而且我们的一部分成果已经应用到实际项目中了，例如武汉总体规划实施评估。最近我们也在准备做昌九都市区，准备着用手机数据做研究，尝试在城镇体系规划层面应该怎么用手机数据做规划实施评估。

　　手机大数据的分析成果为上海新一轮总规修编提供参考作用 

　　中国城市规划网记者：《上海中心城分区规划（2004-2020）》提出的公共中心的方案，实施了将近十年，根据您获取的手机数据，目前的公共中心的发展状况是否与原规划的设想一致？还是有些什么样的偏差？

　　钮心毅：上海中心城有一个市级主中心、四个副中心。主中心是外滩、人民广场、南京路、淮海路一带；四个市级副中心分别是徐家汇、五角场、花木、真如；再加上26个地区级中心，这些构成上海中心城的公共中心体系。不同等级的中心分别承担不同等级的功能。我们的研究结论是主中心的发展还可以，四个副中心的发展差异很大，其中花木、真如基本上是不成功的，我们的目标是证明徐家汇、五角场这两个比较成功的副中心的发展差异在哪里。我们看到徐家汇发展得更全面一点，因为它既是一个就业中心，又是一个商业休闲中心。而五角场更加偏重商业，而且特征非常明显，因为工作日跟非工作日的人流密集程度差距很大，休息日人非常非常密集，而工作日密集度就下降了。我们还发现，有原来规划的次一级地区中心，但事实上达到了副中心的规模，比如说上海中山公园地区，我们定量地证明了它可以作为副中心出现。而且我们还发现了一些不出现在原规划里面的区域，比如说大宁地区，休息日的人流密集程度超过很多原来规划的地区中心，发展得非常好。

　　其实这些感受都是我们日常生活熟悉的，一般都能够感受到，但是我们用定量数据来描述了它大概在哪个层次上。这个结论对上海这一版的总规修编，其实有参考意义。这个结果我们已经发表在去年最后一期《城市规划学刊》上，获得了很好的反响，但这个还只是比较初步的工作。

　　从静态空间分布和时空轨迹分布两个路径探索手机数据在城市规划中的应用 

　　中国城市规划网记者：如何用数据定位来识别和评估城市的空间结构？

　　钮心毅：这个问题正是我们在探索的，可能我们还要探索好多年。现在我们大概是有两个途径来做这件事：

　　第一，不研究人的轨迹，只是看某个时间点的手机用户空间分布密度。在某一个时间段上，某个地区有多少人聚集。用特定时间点上的人口分布密度来比较各个地区的差异，这个思路我们已经用在公共中心的评估和城市各功能区的识别上。我们发现，上海浦东跟浦西差异非常大，浦东居民活动强度相似性非常高，同一个时间段，出现要么是大片高值区，要么是大片低值区；在浦西混合度非常高，在同一个时间点可能这里高，那里低。

　　第二，做时空轨迹分布的研究。轨迹的研究思路其实很多人都在做，不是我一个人的思路。比如，从手机用户的轨迹中确定了就业地、居住地，就能用来研究就业与居住空间的关系等。

　　现在能看的到思路大概就是这两种，前面一种我把它叫做静态空间分布，后面一种是时空轨迹分布。可能还会有不同的思路，是不是以后会有突破，要再看看，现在大概就是这两种。

　　尺度大、行为判断难、数据使用受限，手机大数据的应用尚未尽善尽美 

　　中国城市规划网记者：手机大数据的应用在实践中有没有限制呢？

　　钮心毅：大家不要对手机数据寄于太多的希望，它有好处但也有很多限制条件：

　　第一，它定位很粗，在城市中心区能定到几百米范围之内，在郊区只能定到公里级，所以不可能做小尺度研究。我们甚至发现过在山区的郊区城镇，一个镇只有一个基站，就没法研究这个人在镇里面怎么活动，因为永远定位在这个基站上。所以这样一来带来一个很大的问题，只能做一个大尺度，而且是比较大的城市，小尺度研究很难。

　　第二，手机数据没有行为的目的信息，它是被动记录的，没告诉你这个人在那具体干什么。所有的行为判断基于一种常理的判断、假设。所以我对手机数据有一个应用边界，大范围、大尺度、是认可一般行为目的假设条件下的研究。从现在技术角度来讲，只能做这些。

　　第三，最大的限制条件来自于数据使用。数据来源有很大的限制，这个数据使用也有很大的限制，在什么样场合能使用这个数据，还不明确。如果这些问题能够解决，那么它可能会成为我们城市规划的基础数据。