我们很多人，可能都做过同样一个梦：在梦里越是要找厕所，越是找不到。在现实生活中，这种事情其实也经常发生。重庆主城到底有多少公厕？这些公厕够用吗？重庆还该建多少公厕？在哪儿新建公厕？
为了回答这一系列问题，重庆大学计算机学院大数据与智慧计算课题组（以下简称“课题组”）在三年前做了一个有趣的项目：基于城市多源大数据的公共厕所“友好点”选择。目前该项目取得了阶段性成果。
市民如厕难，实际上城市建设者新建公厕选址也难。传统公厕选址，主要依靠问卷调查、实地调研或专家经验，需要耗费大量人力物力，无法扩展应用于不同的城市。
在本项目中，课题组提出了一种基于城市大数据的公共厕所选址模型，帮助城市管理者发现需要新建公厕的区域。模型建立后，课题组利用重庆市的大量真实数据进行了实验，表明本项目的方法性能优于其它基线模型。
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1.影响公厕选址的三个因素
对于理科生来说，也许所有的社会问题都可以转化成数学问题，不同的只是解题思路。
要回答“到哪儿去建公厕”的终极问题，首先得知道重庆有多少公厕。理科生的作法是：写个爬虫程序从地图上抓取。
结论是：2017年重庆外环内的公厕不足1000个。
同年，据重庆市城市管理局数据，主城区公厕2843座。注意！两个数据，范围不同，还有统计口径的不同，但明显都偏少。于是主管部门计划2018-2019年新增720座公厕，课题组则在2018年根据这些数据建立了一个预测模型。
（a）重庆市外环内公厕分布；（b）各区域公厕数量统计。
课题组发现，影响公厕选址的因素主要有三个：
一是人口流动特征。普通人的数据特征不好捕捉，出租车轨迹数据很好地反映了城市居民的出行活动，从中提取乘客上下车位置，统计每个区域人口流入量、流出量、净流量和总流量。
二是人类活动特征。重点考虑了司机群体的如厕需求，特别是出租车司机。从出租车轨迹数据中提取司机的停留活动，统计每个区域的停留数量、平均停留市场以及停留时长的方差。
三是地理环境特征。从POI（Point of Interest，信息点，如商家、酒店、宾馆、餐馆等。每个POI包含名称、类别、经度、纬度四方面信息）数据中，提取区域的地理环境特征，包括：受欢迎性、多样性、交通便利性、土地使用性质、附属厕所等。
课题组有一个有趣的发现，那就是附属厕所。比如沙坪坝区的三峡广场，虽然有大量的POI，每天进出的人流量也很大，但它只有3个公共厕所且不必再增加，因为餐馆、商场、酒店等附属厕所已足够满足如厕需求。
把以上三个因素叠加进具体的区域，就可以进行预测：这个区域该不该建公厕？
2. 公厕建在哪里
那么，区域的划分就很考究了。怎样用合理的方式，把整个城市划分为一个个大小合适、又符合城市规律的区域？
最初课题组采取的是传统网格的方法，即把城市均匀分成一个个500米×500米的小格子，
后来发现这种方法不科学，缺乏实际物理意义。切换到不同城市，由于人群聚集区和流动性的不同，可能就变成了刻舟求剑。
还是得回归到人本身。
我们每个人都有相对固定的生活半径，如厕一定是就近的。人们的生活半径主要被什么分割？在城市里，首先会被道路分割，高速路、主干道、次干道等；其次是山川河流。那么，剔除城市中的不可达区域，利用路网、河流等天然屏障，就将城市分割为形状各异、大小合理的活动区域。
重新调整了区域划分方法，在内环以内，40%的区域小于0.2平方公里，超过80%的区域小于1平方公里。
（a）重庆市交通路网；（b）重庆主城主要的空间屏障，长江和嘉陵江，内环和外环高速；（c）区域划分的结果，不同色块表示不同区域。
3.该建多少公厕
据课题组预测，重庆外环内至少在40-60个区域内需要新建公厕。
这个结论怎么来的？并不是拍脑袋，而是让计算机自己去学习。区域如厕需求和公厕之间关系复杂，难以建模，有鉴于此，课题组提出一种正样本-无标签样本学习模型的数据驱动框架，利用城市多源大数据解决城市公厕的选址问题。
所谓正样本-无标签样本学习模型，假设一张图片上有猫（正样本），其他图片则为无标签样本，通过从无标签样本中反复抽样，与正样本不断比对，让计算机迭代学习，从而在其他图片中找出猫来。
理论上，那些找出正样本的区域，就是需要新建公厕的区域。再结合当地实际情况，如有没有空地，可以建多大规模、经费如何筹集等，就可以实现落地。
实地调研新建公厕效果
模型建立后，课题组选择了一个地点进行案例研究。2019年重庆市城市管理局在某处新建了一个公厕，这个区域恰是课题组推荐应新建公厕的区域。通过三次实地调查，发现该公厕平均每小时服务了80位行人和4名司机，进一步验证本项目方法的有效性。
这几年重庆主城公厕数据一直在增加，以前课题组的数据已经过时。据2020年11月19日媒体报道，目前重庆中心城区公厕数量已达到3540座，每万人拥有公厕4.25座，建成公厕密度达到4.31座/平方公里。
九龙坡区的相机创意公厕，俨然成为网红打卡地
不落到具体区域里，谁也不敢笃定地说，建这些公厕已经够了。特别是随着近几年来重庆成为网红城市，游客的激增，也许让公厕的选址、建设与运营，成为考验城市管理者的新“智慧”课题。