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为解决现有交通流数据集存在的时空分辨率低、空间覆盖不足和数据质量不可控等问题，研究人员开展了格拉斯哥城市交通控制系统高分辨率交通流数据研究。得出包含 470 个传感器四年数据的高质量数据集，对交通分析与城市规划意义重大。
在城市发展的进程中，交通问题如同顽疾，时刻困扰着人们的生活。机动车主导的交通系统引发了诸如交通拥堵、空气污染和交通事故等一系列难题，这些问题严重影响着城市居民的日常出行，可解决之道却一直扑朔迷离。在交通研究领域，交通流数据堪称关键 “密码”，广泛应用于地理、交通、城市规划和公共卫生等多个学科。然而，现有的交通流数据集却有着诸多 “短板”，比如时空分辨率低，就像是用模糊的镜头去观察交通状况，无法精准捕捉细节；数据质量参差不齐，如同掺杂了杂质的矿石，难以发挥最大价值。而且，很多数据集的空间覆盖范围有限，不能全面反映城市整体的交通情况。这些问题极大地限制了相关研究的深入开展和交通问题的有效解决 ，在此背景下，一项旨在突破这些困境的研究应运而生。
来自英国格拉斯哥大学（University of Glasgow）的研究人员承担起了这一重任。他们聚焦于格拉斯哥城市交通控制系统，致力于获取高分辨率的交通流数据。经过不懈努力，研究人员成功构建了一个涵盖格拉斯哥市议会区域、时间跨度从 2019 年 10 月至 2023 年 9 月的长期、高时空粒度的交通流数据集。这一数据集意义非凡，它为交通动态分析、交通管理、基础设施规划以及城市环境改善等提供了宝贵的数据支持，也为研究 COVID-19 疫情期间交通流的变化提供了独特视角。该研究成果发表在《Scientific Data》上，引起了广泛关注。
在研究过程中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，他们通过格拉斯哥开放数据门户提供的应用程序编程接口（API）收集原始交通流数据，这些数据来自分布在道路上的 1000 多个传感器，每隔 15 分钟记录一次交通信息。随后，为了提升数据质量，研究人员实施了严格的数据清洗流程。他们基于空间和时间约束进行双重过滤，剔除了坐标不在研究区域、离最近道路距离大于 15 米、时间周期或记录长度不正确以及插值流量过高的传感器数据。最后，对清洗后的数据进行重构和聚合，按小时计算平均流量，生成了最终可靠的数据集。
下面来看看具体的研究结果。
- 数据清洗与筛选：原始数据收集自 1033 个传感器，经过一系列严格的数据清洗步骤，如根据传感器位置和时间范围筛选、去除异常数据等，最终确定了 470 个有效传感器。这些传感器分布在从高速公路到当地道路的各个路段，能够全面、准确地记录交通流量信息。
- 数据的时间分布特征：研究分析了每日交通流量的时间分布，发现每年 12 月下旬，由于圣诞节假期的影响，交通流量会显著下降，而到次年 1 月初又会回升至平均水平。在 COVID-19 疫情期间，随着英国政府实施封锁措施，格拉斯哥的每日交通流量急剧下降。在封锁措施放松后，交通流量虽有所增加，但始终未能恢复到疫情前的水平。这清晰地展示了疫情对交通流量的重大影响，也证明了该数据集能够真实反映外部因素对交通的作用。
- 与其他指标的相关性：研究人员将交通流量与反映疫情期间出行限制程度的严格性指数（Stringency Index）进行对比。通过将严格性指数转换为社交自由指数（Freedom of Association Index），发现每日交通流量与社交自由指数之间存在显著的正相关关系。这进一步验证了数据集的有效性和可靠性，表明交通流量的变化与社会活动限制程度密切相关。
- 每小时交通流量和零流量频率：对每小时交通流量的分析显示，从早上 6 点开始，交通流量逐渐增加，一直持续到下午 4 点，之后开始显著下降，在凌晨 3 点达到最低值。零流量频率则呈现出相反的趋势，凌晨 3 点的零流量频率最高。这种规律性的变化体现了城市交通的日常模式，也再次证明了数据集对交通变化的准确捕捉能力。
- 早高峰变化：对比不同年份早高峰（8 点至 9 点）的交通流量，发现疫情期间，由于许多人居家办公，早高峰逐渐消失。随着疫情限制的放松，人们返回工作岗位，早高峰虽开始重新出现，但仍未恢复到疫情前的水平。这表明疫情对人们的出行模式和通勤行为产生了深远且持久的影响。
综合来看，这项研究具有重要意义。研究人员构建的高分辨率交通流数据集，有效弥补了现有数据集的不足，为城市交通研究提供了更精确、更全面的数据基础。通过对该数据集的分析，不仅揭示了城市交通流量的变化规律以及疫情对交通的影响，还为交通管理部门制定科学合理的交通政策、优化交通信号设置、改善道路基础设施提供了有力依据。同时，对于城市规划者来说，有助于更深入地理解交通与城市环境之间的关系，从而更好地规划城市布局，促进城市的可持续发展。此外，该研究方法和数据集也为其他城市开展类似研究提供了有益的参考，推动了全球城市交通研究领域的发展，为解决城市交通难题提供了新的思路和方向。
