广州机场高速公路开放数据介绍
作为数据资源开放的第一期，我们将陆续开放广州市机场高速南线（三元里至机场南路段）如下表1所示的各类数据源，包括：地图数据、浮动车数据（Floating Car Data，FCD）、视频分析数据、卡口数据以及抽样刷卡数据，并在第一期的v1.00版本中首先开放其中的三类数据，以供研究者进行不同目的交通研究。数据可供所有人免费下载使用，这些数据仅限用于非商业用途，且基于开放数据的研究成果必须标注数据由OpenITS提供，引文格式见网页底部。
1.广州市机场高速介绍及地图示意
广州机场高速公路是连接广州市区与广州新白云国际机场及花都区的一条重要道路。如图1所示，广州市机场高速三元里至机场南路段全长约26km，在国家高速公路网编制下，机场高速以蚌湖为分界，三元里至蚌湖段编为粤高速S41，蚌湖至机场南段编为G45，属大广高速公路的一部分。该路段行驶方向分为北行：从三元里至机场南方向；南行：从机场南至三元里方向。平沙收费站至机场收费站路段为双向八车道，其余部分为双向六车道，中三元里至平沙路段在市区范围，与市区主干道和环城高速堆叠为高架桥部分。高架桥全长约9公里，并在高架桥下面存在与其几乎平行的市区主干道机场路和广花一路，特殊的物理结构会导致GPS数据质量下降，未处理的原始GPS数据及其地图匹配的误差均较大。
图1广州市机场高速南线地图
图2为广州市机场高速匝道拓扑图，机场高速含有多个上下匝道，在图中分别用不同方向的箭头表示上下匝道，其中北行方向含6个入口和7个出口，数字1-13是北行方向的匝道编号；南行方向含4个上匝道和3个下匝道，数字1-7是南行方向的匝道编号。
图 2广州市机场高速匝道拓扑图
2、开放数据介绍
2.1 数据总体介绍
Open Data计划在第一期的v1.00版本中开放的机场高速路段数据源主要包括地图数据集（9KB）、浮动车数据集（262M）以及抽样刷卡数据集（1.15 M），并合并于数据总集v1.00版（289 M）。多种数据源可起到互补作用，有助于使用者开展高速公路交通状态研究。
由于数据之前存储在Oracle数据库，因此数据类型遵循Oracle数据库的规定，详见表 2。
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数据类型 |
说明 |
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NUMBER(12) |
ORACLE数据库的数字类型，NUMBER(12)表示数字的最大长度为12。 |
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NUMBER(10,6) |
NUMBER(10,6)表示数字的最大长度为10，其中整数位最大长度为4，小数位最大长度为6。 |
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DATE |
DATE是ORACLE数据库的日期类型。 |
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Varchar2(20) |
Oracle数据库的字符类型，其中Varchar2(20)表示字符串的最大长度为20 |
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Char(1) |
Char是指Oracle数据库的字符类型。Char(1)表示存储的字符将占1个字节。 |
2.2 地图数据介绍
地图数据信息以shapefile的格式开放，描述了机场高速路段的地理信息和道路基本属性，可用与浮动车位置的标识与匹配。视频采集点位置以及收费卡口位置的信息将于后续开发。图3为地图数据的样例，具体数据说明见表3。
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字段名 |
数据类型 |
字段说明 |
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FID |
对象ID |
地图对象编号 |
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Shape |
几何 |
地图对象类型 |
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ROADNAME |
文本 |
路段名称 |
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HNUMBER |
文本 |
国家高速公路编号 |
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ROADID |
文本 |
路段编号。整个机场高速南线被划分为三个路段，其中105路段为三元里至蚌湖、13路段为三元里至新市、106路段为蚌湖至机场南 |
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DIRECTION |
文本 |
路段单双向信息 |
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LANE |
文本 |
道路车道数 |
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DSPEED |
文本 |
路段设计时 |
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LSPEED |
文本 |
路段最高限制速度，单位km/h |
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LENGTH |
文本 |
路段长度，单位m |
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MATERIAL |
文本 |
路面材料 |
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SLEVEL |
文本 |
道路服务水平 |
2.3 GPS数据介绍
数据时间：某10天
数据地点：广州市机场高速，三元里至机场南路段，电子地图如图4。
GPS的数据主要来源为：营运车。
OpenData本次将开放的GPS数据为“地图匹配结果”，以满足不同的研究需求。
GPS的采样间隔从15s至120s不等，而且同一辆车的GPS采样间隔不是恒定不变的，有可能发生变化，最常用的GPS采样频率为15s，30s和45s，不同采样频率出现频率见表4：
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采样频率 |
15s |
30s |
45s |
60s |
75s |
90s |
120s |
其它 |
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出现频率 |
40.9% |
18.3% |
10.2% |
7% |
4.8% |
3.0% |
2.3% |
13.5% |
数据优点：数据的时空覆盖率高，数据丰富。
数据缺点：在机场高速有高架桥的路段，即三元里-平沙，由于机场高速和别的道路上下重叠，速度匹配的结果较差，数据质量相对较低。
图5为GPS数据的样例，为用户提供车辆编号（CARID）、GPS时间戳（SIGNALTIME、DAYOFWEEK）、经纬度信息（LONGTITUDE/LATITUDE）、速度（SPEED）、浮动车所在路段（ROADID）、行驶方向（DIRECTION）、路段位置信息(OFFSET)及车辆类型（VEHICLETYPE），各个字段的具体说明见表5。
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字段名 |
数据类型 |
字段说明 |
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CARID |
Number (12) |
车辆编号（每辆车有唯一的编号） |
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SIGNALTIME |
DATE TIME |
收到GPS信号的时间，格式为‘时:分:秒’ |
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DAYOFWEEK |
Number (1) |
日期信息，1-7表示周一至周日 |
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LONGITUDE |
Number (10, 6) |
经度，车辆经纬度的坐标系是WGS84的地球坐标。 |
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LATITUDE |
Number (10, 6) |
纬度，同上 |
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SPEED |
Number (5) |
车辆瞬时速度，单位为（km/h） |
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ROADID |
Number (5) |
路段编号。整个机场高速南线被划分为三个路段，其中红线表示105路段（三元里至蚌湖）、绿线表示13路段（三元里至新市）和蓝线表示106路段（蚌湖至机场南）。 |
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DIRECTION |
Number (5) |
行驶方向。字段DIRECRION=4表示车辆的行驶方向为北行(从三元里收费站往机场南)，字段DIRECRION=2，表示车辆的行驶方向为南行(从机场南往三元里收费站)。 |
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OFFSET |
Number (5) |
浮动车当前位置离该路段起点的距离，单位为（m）。其中三元里收费站是13、105段的起点，OFFSET=0，机场南为106段的起点，OFFSET =0。同时，分别用绿色、蓝色和红色数字标注了13、105和106路段上各个收费站相对于它们的起点的距离。 |
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CARTYPE |
Number (5) |
车辆类型，共三类营运车 |
2.4 抽样刷卡数据介绍
数据时间：某10天
数据地点：广州市机场高速，三元里至机场南路段，收费站布点图如图6所示。
开放机场高速南线各个收费站的抽样刷卡数据，采取方法为每隔5min抽取10个刷卡样本，图7为收费站抽样数据的样例，刷卡数据主要包括：车辆进出流水ID、车辆进入收费站和离开收费站的时刻，各个字段的具体说明见表6。
数据优点：数据量丰富，数据质量高，是最接近真实情况的数据。
数据缺点：部分收费站在高速公路两侧修建，因此通过收费站流水数据得到的行程时间略大于真实值，收费站流水数据的空间覆盖率最低。
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字段名 |
类型 |
字段说明 |
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ENTRANCEID |
Number(2) |
入口收费站编号 |
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ENTRANCETIME |
Date Time |
入口时间 |
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EXITID |
Number(2) |
出口收费站编号 |
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EXITTIME |
Date Time |
出口时间 |
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DAYOFWEEK |
Number (1) |
日期信息，1-7表示周一至周日 |
广州机场高速公路南线共设有8个收费站，如下表7所示，为了避免私隐信息泄露，将机场高速各收费站重新进行编号，与原编号对应关系详见附录1.分别为：三元里收费站、白云新城收费站、新市收费站、黄石南收费站、黄石北收费站、平沙收费站、蚌湖收费站、机场收费站。以三元里收费站为起点，各收费站离三元里收费站的距离见表8。
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收费站编号 |
收费站名 |
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1 |
三元里收费站 |
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2 |
白云新城收费站 |
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3 |
新市收费站 |
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4 |
黄石南收费站 |
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5 |
黄石北收费站 |
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6 |
平沙收费站 |
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7 |
蚌湖收费站 |
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8 |
机场收费站 |
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收费站名 |
距离（以三元里为起始点） |
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三元里收费站 |
0km |
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白云新城收费站 |
2.5km |
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新市收费站 |
3.5km |
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黄石南收费站 |
4.2km |
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黄石北收费站 |
7km |
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平沙收费站 |
9.5km |
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蚌湖收费站 |
18km |
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机场收费站 |
22.5km |
3.数据源应用介绍
机场高速丰富的数据源可应用于多种类型的交通研究，根据数据源的类型不同，可以做不同的交通研究：
（1）行程时间预测及其可靠性分析
行程时间预测及预测的可靠性将影响出行者的出行决策，及时、准确的行程时间预测将降低出行者误机的可能性，因此，行程时间预测是高速公路交通状态研究的热点。
（2）多源数据融合相关研究
不同类型的数据源有各自的优点，也有各自的局限性，利用数据融合技术，融合这三种数据，可得到更可靠更接近真实的交通信息。
（3）地图匹配
GPS的数据源GPS的数据源丰富，可用于地图匹配研究，如对于高架桥路段（本案例路段高架桥全长约9公里，高架桥下面存在与高架桥几乎平行的市区主干道）的速度匹配验证，可根据视频数据进行辅佐判断。
（4）交通事故检测
由于GPS数据的时空分布率较高，在高速公路的任意点任意时刻都可能收集到数据，能反映交通事故发生的时间和地点。
（5）瓶颈路段检测
由于交通事件，如天气，事故等因素等因素影响，高速公路的通行能力会下降，GPS和视频数据能收集高速公路不同地点、时间密集的数据，数据能反映出拥堵路段的位置与时间。
引文格式(Citation Reference)：
中文引文格式如下，时间信息请按实际情况更改。
OpenITS联盟 OpenData V1.0-广州机场高速公路开放数据 https://www.openits.cn/openData1/626.jhtml (2021). Accessed: 2021-XX-XX
Please change the accessed data accordingly.
OpenITS Org. OpenData V1.0-Guangzhou Airport Highway dataset https://www.openits.cn/openData1/626.jhtml (2021). Accessed: 2021-XX-XX
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