庐山西海景区

⼿机信令数据怎么获得_如何运⽤⼿机信令⼤数据辅助城市规

划决策

⼀⼤数据在都市区规划中的运⽤

1、什么是⼿机信令数据

⼿机数据⼀般可以分为两种类型：⼀种是⼿机通话数据(MobileCDRData)，即通过⼿机⽤户之间的通话频率和时长来反映城市之间的信息

联系强度；另⼀种则是⼿机信令数据(MobileSignalData)，即通过⼿机⽤户在基站之间的信息交换来确定⽤户的空间位置，能相对准确的

记录⼈流的时空轨迹。相⽐⽽⾔后者对于规划研究的意义更⼤。

2、⼿机信令数据的特点与优势

⼿机⽤户只要发⽣开关机、通话、短信、位置更新和切换基站⾏为都会记录下信令数据。⼿机信令数据具有以下特点：⼀是⼤样本、覆盖范

围⼴、⽤户持有率⾼，能更好反映⼈流⾏为的时空规律；⼆是匿名数据，安全性好，没有任何个⼈属性信息，不涉及个⼈隐私；三是⾮⾃愿

数据，⽤户被动提供信息⽆法⼲预调查结果；四是具有动态实时性和连续性，能准确反映在连续时间区段内，不同时间点⼿机⽤户所在的空

间位置，为定量描述区域内⼈群流动轨迹提供了可能。

3、⼿机数据研究进展

近年来，⼿机数据在城市规划领域的研究主要在区域和中⼼城区两个层⾯。在区域层⾯，Krings等(2007)利⽤⽐利时移动电话运营商提供

的2500万个⽤户的通信信息，通过⼿机账单地址对应的邮政编码表征通话地理位置，再通过两地⽤户通话信息量构建通话强度模型，模拟

区域城市间的⽹络关联强度。Becker等(2011)依据⼿机数据，分析了对纽约、洛杉矶、旧⾦⼭三⼤都市区通勤范围。

在中⼼城区层⾯，钮⼼毅等(2014)利⽤中国移动2G⽤户的⼿机信令数据，通过夜间居住地和⽇间⼯作地的识别，开展了对上海市通勤圈、

公共中⼼体系和功能区的识别研究。王德等(2015)利⽤中国移动2G⽤户的⼿机信令数据，以上海市南京东路、五⾓场和鞍⼭路三个不同等

级的商业中⼼为例研究不同等级商业中⼼的消费者空间分布特征。

⼆南昌⼤都市区研究背景与技术路线

1、南昌⼤都市区研究背景和研究范围

2012年江西省提出围绕打造“省会核⼼增长极”战略，以省会南昌为中⼼依托⼀⼩时交通圈构建⼤都市区，引领江西发展。2015年《长

江中游城市群发展规划》也明确提出“强化武汉、长沙、南昌的中⼼城市地位，进⼀步增强要素集聚”。《南昌⼤都市区规划》正是有效落

实上位规划，指引区域统筹发展的重要规划。

本研究在南昌⼤都市区范围基础上，将规划研究范围进⼀步扩⼤⾄南昌、九江、宜春和抚州4个地级市全域及上饶市的余⼲、鄱阳、万年3

个县，总⾯积约7.15万km²，现状总⼈⼝约2257万⼈，所属的县级空间单元(市辖区、县和县级市)共计40个，乡镇级单元678个，总⾯

积约7.15万km²，⼈⼝约2257万⼈。

2、数据来源

本研究由中国联通提供数据⽀持，使⽤中国联通2015年10⽉到11⽉连续37天(其中⼯作⽇26天，休息⽇11天)的匿名⼿机信令数据展开

研究。数据主要包括⽤户匿名ID、信令发⽣时⼿机连接的基站坐标、信令发⽣时间和信令类型等内容。平均每⽇记录到约156万⽤户信令记

录，其中活跃⽤户有139万个(37天中出现23天及以上)，每个⽤户每天产⽣约60条记录。

以乡镇为基本单元，将昌九地区分为678个空间单元(其中市辖区以区为单元，不再细分)。通过⽤户夜间经常所在的乡镇判断，识别到约

112万个⽤户的常住地所在乡镇。以最远出⾏乡镇作为出⾏⽬的地，识别到37天内共有1423万⼈次⽤户的跨乡镇出⾏。考虑到联通⼿机

⽤户在各城市占⽐有⼀定差异，为反映实际⼈流联系量，依据镇常住⼈⼝数量对⼈流联系量进⾏校正。

图1以过境⼈流活动识别的区域廊道

图2以常住居民跨镇流动识别的区域廊道

3、技术路线

三⼿机信令数据在都市区层⾯的研究

1、对城镇体系格局的评估

(1)基于跨县⼈流轨迹的城镇等级体系

按照40个县级空间单元的⾏政区划赋予研究范围内4.5万个基站城市单元属性。基于跨县⼿机⽤户流动轨迹，构建了城市单元间的联系⽅向

和联系强度矩阵，可以直接表达为城市之间的⽹络联系强度。⼤多数城市与其他城市的联系强度主要集中在前5位城市中，之后的联系强度

⼤幅递减。因此本研究选择联系强度前5的城市作为被联系城市的主要联系⽅向。以主要联系城市数量来评估城市在都市区内的城镇等级。

即作为出⾏⽬的地，被主要联系越多的城市是更⾼等级的城市，将区域内城市划分为4档。

第⼀档城市为南昌市辖区，其作为区域城市⽹络的核⼼地位突出，是区域内36个城市的主要联系⽅向。第⼆档城市6个，两个地级市抚州和

九江的市辖区分别是区域内12个、9个城市的主要联系⽅向，与其地级市应有的城市等级⼀致。南昌县依托邻近南昌市辖区的区位优势获得

了10个城市的主要联系。

此外，永修县、丰城市、⾼安市也属于第⼆档。第三档城市14个，分别是宜春市辖区、进贤县、瑞昌市等，是4⾄7个城市主要联系⽅向。

这些城市空间布局主要位于京九、沪昆和向莆三⼤交通廊道上。作为地级市市区的宜春市辖区，在省域城镇体系规划中划为地区中⼼，但

是，由于在城市⽹络联系中地位有限，是按城市联系⽹络划分，进⼊了第三档城市。第四档城市19个，分别是永修县、靖安县、安义县

等，是1⾄3个城市主要联系⽅向，⽹络联系度较弱。这些城市主要分布于鄱阳湖东岸传统农区、九岭⼭区和赣闽边⼭区。

(2)城镇等级体系结构评估

对⽐省域城镇体系规划涉及本次研究范围内的城市等级。省域中⼼南昌实现了规划⽬标，南昌市辖区基于跨县⼈流轨迹的城镇等级位于第⼀

档，联系城市个数是第⼆位城市的3倍，与南昌市辖区有紧密联系的南昌县也进⼊了第⼆档。

省域副中⼼九江也基本实现了规划⽬标，九江市辖区和九江县分别⾪属第⼆档和第三档，联系城市总和达到了16个。瑞昌市规划定位略

⾼，基于跨县⼈流轨迹的城镇等级仅位列第四档，在《南昌⼤都市区规划》中需要依据其规模、发展潜⼒重新对其等级进⾏定位。

地区性中⼼抚州也基本实现了规划⽬标。作为地级市的宜春市辖区，仅位列第三档，低于省域城镇体系规划的定位，这可能与其位于昌九地

区西部边缘、在上述城市⽹络联系中的地位有限有⼀定关系。

此外，地区副中⼼中丰城市进⼊第⼆档，超过规划定位。其余三个城市樟树市、共青城市、鄱阳县均位于第三档，尚未达到地区副中⼼的等

级。县城(市中⼼)中的永修县、⾼安市位于第⼆档，超过规划定位。《南昌⼤都市区规划》需要重新考虑其等级定位。

2、对区域发展廊道的识别

(1)区域发展廊道识别

区域发展廊道可以通过识别区域内⼈流轨迹的主要路径来模拟，即区域廊道通过⼈流量叠加法。该⽅法以乡镇为空间单元，汇总37天中每

个镇通过的⼈流⼈次，统计累加各乡镇单元通过的⽤户数量。通过跨乡镇⼈次和连绵度识别区域发展廊道。

进⼀步依据重复出现率区分区域内的本地⼿机⽤户和过境⼿机⽤户，将发展廊道分为本地和过境两种类型。区域内本地和过境⼈流线路相对

趋同，与区域⼈⼝分布差异较⼤，说明南昌⼤都市区及其周边地区发展的空间异质性较⾼，城镇沿主要交通廊道带状发展的格局⽐较显著。

(2)区域发展廊道评估

与省域城镇体系规划⽐较，现状区域发展廊道主要集中在省域城镇体系规划确定的沪昆、京九和向莆三条发展廊道上，“⼤”字形的廊道分

布特征较为明显。三条发展廊道的发育⽔平存在⼀定差异，其中，京九廊道上⼈流强度和连绵度均为⾼，发育程度较好，是南昌⼤都市区未

来应着⼒依托发展的重点廊道；沪昆廊道上⼈流强度和连绵度次于京九廊道，以南昌市辖区为界，东段强度和连绵度相对较⾼，⽽西段在南

昌市辖区与⾼安之间、万载与上⾼之间有⼀定洼地；向莆廊道虽然在省域体系规划中地位不⾼，但通过⼈流量叠加法分析其⼈流强度和连绵

度与沪昆廊道处于同⼀等级，同时，该廊道也是中部地区出海的便捷通道，联动长江中游城市群和21世纪海上丝绸之路核⼼区。因此，在

南昌⼤都市区规划中应对向莆廊道的发展潜⼒予以⾼度重视。另⼀⽅⾯，省域城镇体系规划所确定九景发展轴从⼿机信令数据分析来看尚未

发育，反倒是鄱阳⾄余⼲⾄南昌廊道具有⼀定强度，可见，景德镇的主要联系⽅向不是九江⽽是南昌，南昌⼤都市区规划应顺应该发展需

求，增加景德镇和南昌的发展廊道。

表1城镇等级体系评估

表2主要风景区

3、对区域游憩空间的识别

筛选昌九地区主要风景区，统计37天中来风景区旅游的游客数据。庐⼭风景名胜区的游客总量最多，远⾼于其他景区，其次是梅岭国家森

林公园、明⽉⼭风景名胜区，庐⼭西海国家级风景名胜区和修河国家湿地公园也有较多的游客量。上述景区中庐⼭风景名胜区和明⽉⼭风景

名胜区的游客以外地游客为主，其余都以本地游客为主。特别在南昌⼤都市区范围内的景区，客源基本来⾃于昌九地区。

庐⼭风景名胜区的本地游客主要来⾃于九江市和南昌市。明⽉⼭风景名胜区的游客主要来⾃于宜春市和南昌市辖区、九江市辖区。庐⼭西海

国家级风景名胜区(云居⼭)、庐⼭西海国家级风景名胜区(柘林湖)的游客主要来⾃于景区周边地区及南昌市辖区和九江市辖区。

图3游客总量

图4本地外地游客数量⽐值

图5庐⼭风景名胜区游客来源地

图6明⽉⼭风景名胜区游客来源地

图7庐⼭西海国家级风景名胜区(云居⼭)游客来源地

图8庐⼭西海国家级风景名胜区(柘林湖)游客来源地

四⼿机信令数据在中⼼城区层⾯的研究

1、中⼼城区职住关系研究

从连续10个⼯作⽇的信令数据识别出32.8万⽤户的⽇间驻留地和夜间驻留地，排除通勤距离0m、未发短信的⽤户，得到24万⽤户的就业

地和居住地，通过通勤OD，进⾏通勤⽐例分析：南昌县城、新建县城、向塘镇、昌北机场就业者居住地在本城区、中⼼城、其他地区的⽐

例；南昌县城、新建县城、向塘镇、昌北机场就业者居住地在本城区、中⼼城、其他地区的⽐例。

南昌县城和新建县城受中⼼城较强烈的就业吸引，约90％的就业者在本城区内居住，不到10％的就业者在中⼼城居住；约80％的居住者在

本城区内就业，超过10％的居住者在中⼼城就业。

昌北机场与中⼼城联系紧密，仅55％左右的就业者在本城区内居住，超过30％的就业者在中⼼城居住；不到50％的居住者在本城区内就

业，超过40％的居住者在中⼼城就业。

向塘镇发展相对独⽴，对周边地区有较⼤的就业吸引⼒，约85％的就业者在本城区内居住，超过10％的就业者在其他地区居住，约95％的

居住者在本城区内就业，到中⼼城或其他地区就业的⽐例仅为5％左右。

南昌县城、新建县城可考虑撤县设区、纳⼊中⼼城发展框架；昌北机场应增加就业岗位、提⾼居住服务设施配套⽔平，满⾜就业者的⽣活需

求、为居住者提供更多就业机会；向塘镇仍应考虑相对独⽴发展，成为中⼼城南的就业节点，为南部远郊地区提供就业岗位。

图9中⼼城区研究范围

图10就业者居住地通勤⽐例

图11居住者就业地通勤⽐例

图12居住者就业地分布⽐例

图13就业者居住地分布⽐例

2、跨江交通分析

(1)⽼城新城联系紧密，⽼城依然是活动最⼤集聚区。约50％的⼈⼝集中在⽼城(江南)活动，⼀天内没有跨江⾏为；约25％左右的⼈每天会

进⾏跨江活动；约25％的⼈集中在新城(江北)新城活动，⼀天没有跨江⾏为；休息⽇⽐平⽇的跨江活动⼈⼝⽐例增⾼。

(2)⼋⼀⼴场的辐射范围主要在⽼城区，⽽红⾕滩的辐射范围在新城⽼城都有影响。

表3⽼城与新城跨江交通⼈流联系数量

表4⽼城与新城跨江交通⼈流联系⽐例

五结论与讨论

⼿机信令数据为体系规划提供了新的研究⽅法数据⽀持。在城镇体系规划中，将⼿机信令数据⽤于城镇等级体系、区域发展廊道、区域游憩

地客源三个⽅⾯的分析；在中⼼城区层⾯，应⽤于中⼼城区职住关系研究和跨江交通分析。⼿机数据为城镇体系规划提供了新的技术⽅法，

但仍然存在⼀些客观存在的问题，如样本量的⼤⼩，时间段的选取，以及所在地基站的数量，移动、电信、联通⽤户在总⼈⼝中的占⽐均会

对结果产⽣影响，⼿机信令数据在规划中更加科学有效的应⽤，有待于继续深⼊探索。

作者信息

姚凯上海同济城市规划设计研究院有限公司规划三所副所长

张博钰上海同济城市规划设计研究院有限公司城乡统筹规划研究中⼼副研究员