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城市发展造就了越来越多的大城市、城市群，城市本身也越来越复杂。规划学科必须采用新手段，借助定量分析，把握城市发展实质。大数据时代来临了，手机信令数据分析在城市规划应用中崭露头角。本文具体谈到手机信令数据在城市规划、交通分析、城市运营管理中的应用。
一、城市发展进入新阶段
我国城市化率超过50%，城市建设已经步入新的历史阶段，其城市化发展具有显著特征：
（一）大城市越来越多
由于城市经济的聚集效应，城市人口迅速增加，大城市、特大城市乃至超大城市越来越多。城市规模越大，流动人口就越多，大规模的城市就需要有更科学的规划手段和管理方法，来引导城市科学合理地可持续发展。
（二）城市群关系越来越密切
在长三角、京津冀、珠三角等地区，城市群越来越密集，除此之外，其他地区的新城市群发展也逐渐显现；城市发展使得两个城市间的距离越来越近，广佛同城、深港一体化等等“同城化”趋势在很多地区出现。这种城市之间的密切关系，需要在城市公共设施等许多方面进行统筹和协调，以达到高效、低碳发展。
（三）城市本身的功能与布局越来越复杂
随着现代社会的发展，城市功能越来越复杂，单一的城市功能几乎不存在，取而代之的是多元复合的城市功能。城市综合体、复合功能区等等模式在城市发展中比比皆是。城市问题也随着功能复杂化变得扑朔迷离，因为针对城市问题的传统调查和解决方案手段远远应付不了城市发展的现实。
二、规划学科发展需要走向定量化
基于上述城市化发展趋势，城市规划与设计也面临新的课题，许多定量分析的规划难点，无法用原有技术予以解决，传统的城市规划手段急需更新、升级。基于传统手段的调查与分析来说，关于人口在空间的分布和移动等方面的定量等，很多需要了解的数据难以取得，而使得规划分析仅仅停留在了定性分析方面，例如：1）城市人口的居住与就业分布情况；2）城市昼夜人口密度的分布情况以及时变情况；3）某特定区域内的职住比分析与职住空间分布情况；4）流动人口识别与数量及其出行特征调查；5）城市人口密度分布在时间向量上的变化，如人口迁移……等等。而城市规划从定性规划走向定量规划，也是规划学科的科学发展趋势。大数据已经不是什么新鲜事儿，2014年3月“大数据”首次写入《政府工作报告》，《关于促进大数据发展的行动纲要》于当年8月19日成为国务院常务会的议题之一。早在2012年3月，奥巴马就宣布了美国的《大数据研发与发展计划》。而在我国，通常把2013年称之为“大数据元年”。
三、手机信令大数据的优越性
手机信令作为大数据的一种，逐渐在城市规划行业得到应用，而国内才刚刚起步。
手机信令是手机用户与发射基站或者微站之间的通信数据，只要手机一开机，并且手机屏幕上显示出运营商（中国移动、中国联通、中国电信）字样，信令数据就开始产生了。而数据字段中始终带有时间和位置等等信息，这些信息是海量的，无法用人工进行识别和分析。过去，对于运营商来说，这些历史大数据除了保存和销毁，没有其他作用。
对于海量数据的研究一直是一个难题，随着大数据专家对手机信令的研究和突破，手机信令大数据的显著优点呈现在我们面前。我国2014年的手机用户已经达到15.6亿，由于手机用户十分广泛、开机频率高，使得信令数据具有以下特征：客观性、连续性、精确性。
城市是人口集中的地方，也是手机用户集中的地方，与其他大数据优点相比较，它与城市规划领域的贴合度更加体现在全样本、实时性、动态化、无群体性差别等等。
根据手机信令和城市规划的原理，凡是涉及到居民在时空上的移动和分布，使用大数据都可以准确分析出来。这正好用于我们规划、交通以及城市管理等各个方面的定量分析。我们以上海市手机数据为例，简单介绍手机数据在城市规划工作中的应用。本文所有分析，均基于上海市中国移动电话运营商的手机信令进行。中国移动在上海市的用户量接近1900万。其中有效用户约在1860个，并且，这个数量在工作日和周末的变化非常小，说明了数据采集的稳定性与可靠性。
四、简析手机信令大数据在城市规划中的应用
就拿城市人口的“工作地和居住地”举例来说吧，知道了这些“工作地和居住地”的时空分布数据，这在城市规划和布局中十分重要，传统规划对城市居民的工作地与居住地的现状（包括数量、密度、分布等等），只能作大概判断，无从对定量分析入手，这使得规划成果编制的科学性大打折扣。
同时，我们根据“上海市虹桥商务区居民的工作地点分布（手机信令统计）”还可以了解到，这些人口的通勤距离以及在方向上的定量分析。
同样，可以进一步分析出通勤分布的方向和比例。把工作地点和居住地点两张图叠加以后，我们就得出这个地区的职住比。职住比这个指标在城市规划当中非常有用，而在以前，我们难以获得这些方面的定量分析。
从以上大数据分析中，城市规划师可以准确地判断——该地区的职住情况是否理想、通勤人员的出行时间是否合理、通勤人员的主要方向有哪几个等等城市问题，从而可以有针对性地制定规划改善方案。如果没有上述定量分析，那么规划的改善方案只能停留在定性分析的基础上。
此外，通过分析不同时段的手机信令数据，还可以精确地分析全市昼夜人口空间分布和密度变化、节假日和工作日人口密度和分布变化等等；也可根据需要对特定区域进行细致研究分析，包括流动人口特征与密度分布等，为城市规划提供定量分析的准确结果。
五、简析手机信令大数据在交通规划中的应用
就拿“出行路径”来举例说明，这在交通规划中是个非常重要的基础数据，而传统的OD调查，包括现在用的数学模型进行OD反推，都无法获得出行人员的真实路径。
由于手机基站在城市中有足够的覆盖密度，规划中可以将交通小区划分到更小的小区，从而得到更细致的OD分析。
除此以外，通过手机信令大数据可以对城市境界线客流量流向、城市与城市之间客流量流向、断面客流量、公交（轨道）出行分担率……等等进行科学细致的分析。篇幅关系，不一一举例。
六、简析手机信令大数据在城市管理中的应用
就拿“轨道客流清分”来举例说明， 在轨道运营管理中掌握这一类数据，有助于制定发车频率与间隔、流量统计、财务清分等必须的工作。而目前为了完成这些工作所采用的数人头、小抽样、数模推拟等手段，费工、费时、费力，最关键的是——还不准确。
从轨道一号线上海南站出发，到浦东世纪大道站（虚线箭头），途经三个换乘站，有三条路径可以选择。影响客流路径选择的因素很多，如耗时长短、站点多少、换乘次数、舒适程度、步行距离等等。真实情况就如右下角图片所示，1+2路径（顶部线路）占比30.2%，1+9路径（中部天蓝色线路）占比15.6%，1+4路径（底部紫色线路）占比54.2%。这要比“数学模型+人工调查+参数调整”精准得多了。
北京目前有19条轨道线，300多个车站，不同的站点与站点之间的OD出行，可以有数万对OD，而客流实际路径更是以数十万种来计算，数学模型都难以完成这项任务。大数据的优势就凸显出来，利用手机信令数据分析，可以准确完成这项复杂任务，为轨道交通运营管理提供科学依据。
七、手机信令大数据的来源与公开化
关于来源。无可置否，手机信令储存在手机总站和基站等，只有移动电话运营商才有。目前我国有三大运营商，中国移动、中国联通和中国电信。但是无论是哪一家运营商，其手机用户数量都占总人口比例的20%以上。这一比例作为实际应用来讲，就完全是大样本了。
关于隐私。应用领域在获取手机信令数据时候，应当且必须遵守国家有关规定和保护个人隐私，从技术上应当作脱敏处理，隐蔽与个人隐私相关的字段，比如号码、身份等属性信息，这在技术上已经不成问题。
关于获取。先进国家比我们更早开发研究大数据，有些国家已经将大数据资源开放。我国也在制定大数据发展战略，并提到国家层面。上海市政府已经决定将39T的大数据，作为公共资源向社会开放。
我们认为实时的手机信令数据，可以采用有偿使用原则，发挥使用大数据的积极性，尽快推动大数据时代的发展步伐。
一、城市发展进入新阶段
我国城市化率超过50%，城市建设已经步入新的历史阶段，其城市化发展具有显著特征：
（一）大城市越来越多
由于城市经济的聚集效应，城市人口迅速增加，大城市、特大城市乃至超大城市越来越多。城市规模越大，流动人口就越多，大规模的城市就需要有更科学的规划手段和管理方法，来引导城市科学合理地可持续发展。
（二）城市群关系越来越密切
在长三角、京津冀、珠三角等地区，城市群越来越密集，除此之外，其他地区的新城市群发展也逐渐显现；城市发展使得两个城市间的距离越来越近，广佛同城、深港一体化等等“同城化”趋势在很多地区出现。这种城市之间的密切关系，需要在城市公共设施等许多方面进行统筹和协调，以达到高效、低碳发展。
（三）城市本身的功能与布局越来越复杂
随着现代社会的发展，城市功能越来越复杂，单一的城市功能几乎不存在，取而代之的是多元复合的城市功能。城市综合体、复合功能区等等模式在城市发展中比比皆是。城市问题也随着功能复杂化变得扑朔迷离，因为针对城市问题的传统调查和解决方案手段远远应付不了城市发展的现实。
二、规划学科发展需要走向定量化
基于上述城市化发展趋势，城市规划与设计也面临新的课题，许多定量分析的规划难点，无法用原有技术予以解决，传统的城市规划手段急需更新、升级。基于传统手段的调查与分析来说，关于人口在空间的分布和移动等方面的定量等，很多需要了解的数据难以取得，而使得规划分析仅仅停留在了定性分析方面，例如：1）城市人口的居住与就业分布情况；2）城市昼夜人口密度的分布情况以及时变情况；3）某特定区域内的职住比分析与职住空间分布情况；4）流动人口识别与数量及其出行特征调查；5）城市人口密度分布在时间向量上的变化，如人口迁移……等等。而城市规划从定性规划走向定量规划，也是规划学科的科学发展趋势。大数据已经不是什么新鲜事儿，2014年3月“大数据”首次写入《政府工作报告》，《关于促进大数据发展的行动纲要》于当年8月19日成为国务院常务会的议题之一。早在2012年3月，奥巴马就宣布了美国的《大数据研发与发展计划》。而在我国，通常把2013年称之为“大数据元年”。
三、手机信令大数据的优越性
手机信令作为大数据的一种，逐渐在城市规划行业得到应用，而国内才刚刚起步。
手机信令是手机用户与发射基站或者微站之间的通信数据，只要手机一开机，并且手机屏幕上显示出运营商（中国移动、中国联通、中国电信）字样，信令数据就开始产生了。而数据字段中始终带有时间和位置等等信息，这些信息是海量的，无法用人工进行识别和分析。过去，对于运营商来说，这些历史大数据除了保存和销毁，没有其他作用。
对于海量数据的研究一直是一个难题，随着大数据专家对手机信令的研究和突破，手机信令大数据的显著优点呈现在我们面前。我国2014年的手机用户已经达到15.6亿，由于手机用户十分广泛、开机频率高，使得信令数据具有以下特征：客观性、连续性、精确性。
城市是人口集中的地方，也是手机用户集中的地方，与其他大数据优点相比较，它与城市规划领域的贴合度更加体现在全样本、实时性、动态化、无群体性差别等等。
根据手机信令和城市规划的原理，凡是涉及到居民在时空上的移动和分布，使用大数据都可以准确分析出来。这正好用于我们规划、交通以及城市管理等各个方面的定量分析。我们以上海市手机数据为例，简单介绍手机数据在城市规划工作中的应用。本文所有分析，均基于上海市中国移动电话运营商的手机信令进行。中国移动在上海市的用户量接近1900万。其中有效用户约在1860个，并且，这个数量在工作日和周末的变化非常小，说明了数据采集的稳定性与可靠性。
四、简析手机信令大数据在城市规划中的应用
就拿城市人口的“工作地和居住地”举例来说吧，知道了这些“工作地和居住地”的时空分布数据，这在城市规划和布局中十分重要，传统规划对城市居民的工作地与居住地的现状（包括数量、密度、分布等等），只能作大概判断，无从对定量分析入手，这使得规划成果编制的科学性大打折扣。
同时，我们根据“上海市虹桥商务区居民的工作地点分布（手机信令统计）”还可以了解到，这些人口的通勤距离以及在方向上的定量分析。
同样，可以进一步分析出通勤分布的方向和比例。把工作地点和居住地点两张图叠加以后，我们就得出这个地区的职住比。职住比这个指标在城市规划当中非常有用，而在以前，我们难以获得这些方面的定量分析。
从以上大数据分析中，城市规划师可以准确地判断——该地区的职住情况是否理想、通勤人员的出行时间是否合理、通勤人员的主要方向有哪几个等等城市问题，从而可以有针对性地制定规划改善方案。如果没有上述定量分析，那么规划的改善方案只能停留在定性分析的基础上。
此外，通过分析不同时段的手机信令数据，还可以精确地分析全市昼夜人口空间分布和密度变化、节假日和工作日人口密度和分布变化等等；也可根据需要对特定区域进行细致研究分析，包括流动人口特征与密度分布等，为城市规划提供定量分析的准确结果。
五、简析手机信令大数据在交通规划中的应用
就拿“出行路径”来举例说明，这在交通规划中是个非常重要的基础数据，而传统的OD调查，包括现在用的数学模型进行OD反推，都无法获得出行人员的真实路径。
由于手机基站在城市中有足够的覆盖密度，规划中可以将交通小区划分到更小的小区，从而得到更细致的OD分析。
除此以外，通过手机信令大数据可以对城市境界线客流量流向、城市与城市之间客流量流向、断面客流量、公交（轨道）出行分担率……等等进行科学细致的分析。篇幅关系，不一一举例。
六、简析手机信令大数据在城市管理中的应用
就拿“轨道客流清分”来举例说明， 在轨道运营管理中掌握这一类数据，有助于制定发车频率与间隔、流量统计、财务清分等必须的工作。而目前为了完成这些工作所采用的数人头、小抽样、数模推拟等手段，费工、费时、费力，最关键的是——还不准确。
从轨道一号线上海南站出发，到浦东世纪大道站（虚线箭头），途经三个换乘站，有三条路径可以选择。影响客流路径选择的因素很多，如耗时长短、站点多少、换乘次数、舒适程度、步行距离等等。真实情况就如右下角图片所示，1+2路径（顶部线路）占比30.2%，1+9路径（中部天蓝色线路）占比15.6%，1+4路径（底部紫色线路）占比54.2%。这要比“数学模型+人工调查+参数调整”精准得多了。
北京目前有19条轨道线，300多个车站，不同的站点与站点之间的OD出行，可以有数万对OD，而客流实际路径更是以数十万种来计算，数学模型都难以完成这项任务。大数据的优势就凸显出来，利用手机信令数据分析，可以准确完成这项复杂任务，为轨道交通运营管理提供科学依据。
七、手机信令大数据的来源与公开化
关于来源。无可置否，手机信令储存在手机总站和基站等，只有移动电话运营商才有。目前我国有三大运营商，中国移动、中国联通和中国电信。但是无论是哪一家运营商，其手机用户数量都占总人口比例的20%以上。这一比例作为实际应用来讲，就完全是大样本了。
关于隐私。应用领域在获取手机信令数据时候，应当且必须遵守国家有关规定和保护个人隐私，从技术上应当作脱敏处理，隐蔽与个人隐私相关的字段，比如号码、身份等属性信息，这在技术上已经不成问题。
关于获取。先进国家比我们更早开发研究大数据，有些国家已经将大数据资源开放。我国也在制定大数据发展战略，并提到国家层面。上海市政府已经决定将39T的大数据，作为公共资源向社会开放。
我们认为实时的手机信令数据，可以采用有偿使用原则，发挥使用大数据的积极性，尽快推动大数据时代的发展步伐。