智能出行和开放数据:全球与个人的视角
来源:奥利弗·奥布莱恩(Oliver O'Brien)
奥利弗·奥布莱恩(Oliver O'Brien),伦敦学院大学(University College London)一名从事与计量地理学相关的城市学家和研究员。他的专长包括:世界各地公共自行车系统的空间分析、人口统计等社会经济数据的可视化。
介绍
随着人口的快速增长、日常通勤需求的增加,全球许多大城市都面临着道路和公共交通基础设施压力过大等问题。而“智能出行”(Smart Mobility),一种将数据、信息和出行选择权交给大众的交通出行管理方式,可以更好地利用资源和提高城市交通效率,缓解城市的交通问题。向公众提供一个包括实时数据和静态数据的开放数据平台相对于新建基础设施的成本可能更低,特别是在交通传感器信息可以被现有控制系统轻松获取以及已经配置了“智能城市”硬件基础设施的城市。
伦敦交通运输开放数据网
对于伦敦的城市数据研究员,他们很幸运,因为城市积极发布的大量开放数据。伦敦交通局(TfL)作为城市中的多种交通设施(公共汽车、自行车、有轨电车、轻轨等)、交通设施运营商、出租车公司和私人出租车的管理者,与运营商合作开放了大量交通数据。这些数据包括动态数据(例如地铁到达信息和交通摄像机的实时更新数据)和静态数据(例如基础设施位置、道路和出租车名单目录),任何人都可以使用这些数据。
这些数据可通过 “开放数据门户(Open Data Portal section)”这个网站获得。实时运行数据和时间表信息能让不同出行应用轻松制定多模式出行计划,并对于突发情况能够快速响应和找到替代方案。这些数据的可视化向交通规划者和公众清晰显示交通设施长期或者近期的运行情况。作为TfL管理的公交系统的一名用户和这些数据的可视化工作人员,奥利弗·奥布莱恩亲眼目睹了访问和使用这些数据带来的好处。他开发了一个叫“TubeHeartbeat”系统(见下图),这个系统使用来自TfL的开放数据,以每15分钟为单位来显示伦敦地铁网中通勤数量,同时他还策划了一个“大数据在这里(Big Data Here)”的展览,将公交信息、交通摄像头视频和通过“超本地化”,分类、整合后的本地公开数据,传输到相应的公交车站和投影仪中。
这个网站的数据也可应用于其他的研究,例如研究空气污染如何影响采用骑车通勤后的健康状况。
商业App生态系统
为了能够推送可靠的、全面的、有记录的、洞察力的数据,主流智能手机平台(iOS和Android)已经形成了相关的应用程序生态系统。例如,伦敦的公共自行车系统就有很多应用程序,大多数应用能够显示可用的自行车、免费停放桩的信息以及通过计时器显示当前租用费用等功能,信息在自行车基础设施附近更详细。很多应用程序采用免费使用、广告赞助的商业模式来减少用户的成本。
这种生态系统成功的一个关键是数据提供者(例如交通局)的姿态。开放数据通常是在没有服务合同的情况下提供的,因此数据提供者没有额外的技术支持等义务,而数据的规范及其使用文档对于快速商业化使用非常有帮助。结合伦敦案例和笔者的经验,如果提供商提供的数据出现问题,应用程序开发人员和最终用户会对此都会非常抱怨。在自由和公开的基础上释放的数据是有价值的,但是也离不开第三方机构,它们更能够通过创新来实现这一价值,并且这样也能够使交通局专注于自己管理运输的核心角色。一起努力的结果就是使出行变得更加智能化,从而让各方受益。
标准开放数据格式和规范的发展
在智能出行的数据中,使用的是一些新兴的开放数据格式规范。就文件格式而言,广泛使用的是JSON数据,XML也经常用到,静态开放数据通常以CSV或KML文件提供,更为复杂的开放数据是将静态数据格式与动态数据格式结合在一起的。例如TfL提供的API就以JSON形式提供几乎所有的动态和静态的开放数据。
GTFS(General Transit Feed Specification)是Google开发的一种用于传输时间表信息的标准格式。Google将该格式作为标准公开发布,并鼓励公共交通机构采用该标准,以便将其时间表信息纳入全球的交通出行应用中,如Google在自己的Google地图应用(见下图)中就使用了这样标准的时间信息。毫无疑问有些公共机构会考虑到这只是某个公司的利益而不会采用这样的标准。一些大型交通管理机构已经建立了自己的格式规范。如英国交通部的TransXChange规范。有些第三方公司已经开始提供不同格式之间的转换接口。
北美公共自行车协会(美国和加拿大的公共自行车系统供应商和运营商联合体)最近开发了与GTFS类似的GBFS(General Bikeshare Feed Specification)数据格式,其目的是在标准化和实时的基础上显示自行车和可用的自行车桩,以便纳入与GTFS类似的出行应用中。GBFS相对较新,但也开始被北美以外的一些自行车运营商采用。希望这个标准将在英国和其他数据提供商进一步被采用,如果Google Maps和其他大型的应用想集成这些数据,该标准将得到大范围的普及推广。
开放数据下的智能出行
通过采用上述数据标准,可以创建用于不同城市的出行网站和应用程序,同样重要的是数据维护、更新也会相对容易,数据提供商可以通过更新其API,来保持数据的一致性。CityMapper和Google Maps是开放数据的两个大用户。两者都提供一个可在世界多个城市使用的出行应用。
人们越来越多地使用安装在智能手机上的应用程序,以高效地在陌生的城市环境中出行。 智能手机网络国外使用费用的降低(例如欧盟成员国之间)会进一步推动这种习惯。对奥利弗·奥布莱恩来说就是这样,最近他在美国和欧洲的工作和假期旅行都只使用CityMapper和谷歌地图,而不是为每一个城市安装一个出行应用。
将出行与智能收费卡集成在一起
鼓励智能出行的另一种方式是,当出行需要多种交通方式时,采用不同交通工具都通用的智能收费卡。TfL发行了一种叫 “Oyster Card”的智能收费卡,可用于伦敦几乎所有类型的公共交通工具(包括不受TfL管理的火车),但有一些例外情况,比如自行车收费系统就没有与Oyster Card整合,原因在于系统成本以及租用昂贵自行车时所需交付的巨额押金。自推出Oyster卡以来,TfL一直在不断推出新的智能收费卡,现在允许使用有 “闪付”功能的信用卡或借记卡。TfL通过将支付处理的管理权交给彼此竞争的卡片提供商来降低成本,确保支付处理费低于管理Oyster卡及其他的总成本。在英国,不幸的是,出于商业和物流方面的考虑,伦敦以外新兴的智能卡标准与Oyster Card不同。然而,由于经济激励措施不多,其用户较少。奥利弗·奥布莱恩预测,现有的收费卡和季票最后都会被信用卡或借记卡取代。
在墨西哥城,乘坐私人小巴在城市和周边地区的公共交通出行中占有相当大的份额。这些小巴士管理不正规,通常不提供时间表,运行信息或路线图。城市的交通管理部门已经开始转向通过结合大容量快速公交(BRT),固定线路公交车和公共自行车(ECOBICI)来创建一个集成的公共交通系统。BRT、地铁和城市公交车就能够使用统一的支付系统,这在通勤高峰期间使用非常方便。未来墨西哥城将有更多公共交通工具使用这个系统(ITDP,2017)。墨西哥智能收费卡与英国类似,在不同州或者城市间不兼容,同样可也以通过采用有 “闪付”功能的信用卡或借记卡来解决这个问题。
纽约出租车和其他交通工具的数据可视化
城市中相当一部分出行需要小汽车的特定运输能力和线路,所以出租车仍然是城市智能出行能否成功的重要部分。公共交通的竞争者,出租车和私人汽车租赁行业也开始创新。例如,纽约市公开了数以亿计的出租车出行数据,这些数据可视化后的效果让人印象深刻(见下图)。通过将出租车和公共交通工具的出行在地图上展示,有效地展示了纽约市曼哈顿周围及其地区高效率的时空运转特征。
作为最成功的出租车公司之一,Uber通过提供客户每次出行的路线图作为收据的一部分和来帮助人们了解他们的城市空间。这样个性化地图可以帮助用户了解Uber(以及其他类似的出租车服务)所经过的地点的地理布局,也可展示出替代性的出行选择。
实时公共自行车地图
在不同地方,一些大城市中主要公共自行车运营公司采用了GBFS类似标准,意味着可以为世界各地的数百个城市创建一个实时公共自行车信息地图。奥利弗·奥布莱恩在2010年创建了一个公共自行车地图,它能够清晰明了的告诉人们当地公共自行车运行状态。由于采用了统一的标准,这个系统很容易扩展到其他城市。在撰写本文的时候,已经扩展到200个城市,每个城市的公共自行车地图,都有停车桩完整的位置分布和它们能否可用的状态信息。对比当前和前一天自行车的运行状况,可以发现游客比例高的城市中呈现多个方向的流动,通勤交通主导的城市则有明显的“潮汐”流。
一些城市的管理部门联合运营商,发布了包括每个出行的起止停车桩的名称、位置和时间信息等的数据。对这些数据的分析可以揭示在不同区域内公共自行车使用的其他特征,以及潜在的运行状况。例如,奥利弗·奥布莱恩根据在墨西哥城ECOBICI发布的数千万次的出行信息,分析了城市主要道路Paseo de la Reforma到市中心的数据,显示出那里的自行车专用道运行良好。同时它还能提供可能性的意见,可用于城市中心更新区域的基础设施的改进。
结论
本文主要展示了城市开放与出行相关数据的一些好处,开放数据不仅可以更好地向用户提供出行服务信息,研究人员也可以进一步了解城市,同时企业也可以从这些免费但有价值的数据中创造出新的价值和应用。