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基于众源数据的种族多元化城市自行车骑行量建模:以美国奥克兰市为例
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月27日 来源:Geomatica
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本研究针对传统自行车计数方法在种族多元化城市中的局限性,创新性地利用Strava Metro众源数据构建扩展模型,通过地理预测变量选择(如自行车基础设施、碰撞密度)和lasso回归分析,验证了模型在奥克兰市的适用性。结果显示,众源数据能有效表征多元化城市的骑行模式(RMSE=145 AADB),为交通公平性评估和基础设施规划提供了新工具。
论文解读
自行车骑行量统计是评估城市交通安全性、优化基础设施投资的关键依据,但传统计数方法存在显著缺陷:永久计数器成本高昂,临时计数器依赖人工部署,而人工计数往往局限于通勤路线和高峰时段。更严峻的是,现有模型多基于白人主导城市开发,其在种族多元化城市的适用性存疑。奥克兰作为美国种族最多元的城市之一(白人仅占34%,黑人26%,拉丁裔27%),为验证模型的普适性提供了理想场景。
研究团队整合了奥克兰市三类数据源:3个永久Eco-Counter站点、36个路口人工计数点,以及通过自行车街景分层抽样新增的5个临时计数点。通过lasso回归筛选变量,构建了城市特异性模型(含Strava AADB、自行车基础设施等变量)和通用模型(含收入、通勤比例等)。关键发现包括:1)模型误差(RMSE=161-171 AADB)与既往研究相当;2)种族变量未被选中,可能与居住-骑行地分离有关;3)通用模型在低收入区域存在高估倾向。
方法精要
团队采用分层抽样策略,基于人口统计、土地功能和自行车基础设施类型部署临时计数器。利用10折交叉验证的lasso回归筛选变量,比较城市特异性模型与通用模型的性能。数据扩展采用"日均骑行量(AADB)"算法,以永久计数器为基准校准时空偏差。
研究结果
3.1 Lasso变量选择
商业密度(系数0.02)和自行车基础设施(系数5.16)成为关键预测因子,而种族变量因与收入高度相关(r>0.7)未被选中。Strava AADB(系数8.20)和碰撞密度(系数4.77)的强相关性印证了众源数据的有效性。
3.2 城市特异性与通用模型对比
城市特异性模型在商业区和高标准自行车道预测更精准(如奥克兰市中心),而通用模型因包含收入变量(系数-3.48×10-6)在低收入社区出现系统性高估。两者在隧道路(休闲骑行热点)均低估实际流量达40%,反映模型对特殊场景的局限性。
4.讨论与意义
该研究首次证实众源数据在种族多元化城市的适用性,其创新性体现在:1)通过街景分层抽样改善数据代表性;2)揭示基础设施变量在模型中的核心地位;3)提出通用模型在服务不足社区的校准建议。成果发表于《Geomatica》,为全球城市(尤其少数族裔聚居区)的交通公平评估提供了方法论突破——既能弥补传统计数的空间盲区,又能通过Strava数据捕捉非通勤骑行模式。未来需在更多元城市验证模型,并探索动态收入数据的整合方式。
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