Dlaczego wybieramy samochód, a nie komunikację publiczną? Badają to naukowcy z PW

Eksperci z Polski i Norwegii zbierają i analizują informacje, które pozwolą zrozumieć mechanizmy dotyczące przemieszczania się ludzi w miastach. Wnioski posłużą do ustalenia działań mających na celu szersze wykorzystanie przyjaznych dla środowiska środków transportu. W pracach uczestniczy zespół z Wydziału Matematyki i Nauk Informacyjnych PW, kierowany przez prof. Macieja Grzendę.

Naukowcy z Politechniki Warszawskiej w projekcie CoMobility (Co-designing Inclusive Mobility) odpowiadają za obszar metod uczenia maszynowego i analizy danych wielkoskalowych (ang. Big Data). Te nowoczesne narzędzia stosują do danych o Warszawie i jej aglomeracji (takich jak ścieżki przejazdów komunikacji miejskiej, informacje z badań ankietowych i dane z modelu transportowego). Współpracują m.in. ze specjalistami w zakresie badań społecznych i modelowania transportu (z Uniwersytetu Warszawskiego i Szkoły Głównej Handlowej w Warszawie), z zespołem zajmującym się modelowaniem zanieczyszczeń powietrza (z Norwegian Institute for Air Research) oraz z ekspertami w zakresie współtworzenia inicjatyw lokalnych społeczności (Fundacja Na Miejscu).

Pierwsze wyniki

– Aktualnie zajmujemy się m.in. identyfikowaniem skali wpływu różnorodnych czynników na wybory transportowe mieszkańców – wyjaśnia prof. Maciej Grzenda. – Opracowaliśmy już system gromadzenia danych rozkładów jazdy i danych przejazdów pojazdów komunikacji miejskiej, wykorzystujący m.in. platformy Apache NiFi, Apache Flink i Apache Hadoop. Architektura systemu zawiera również propozycję nowych modułów przeznaczonych do modelowania zmiennych w czasie wyborów transportowych.

Stworzone rozwiązania już działają i dostarczają użytecznych informacji.

– Umożliwiają wyznaczenie cech takich jak częstotliwość połączeń różnego typu dla poszczególnych punktów początkowych i końcowych podróży czy też występowanie ewentualnych odchyleń od planowych czasów przejazdu, które mogą być spowodowane np. przez zdarzenia drogowe – wylicza prof. Grzenda.

Połączenie tych danych z wynikami badań ankietowych pozwoliło rozpoznać zależności między charakterystyką m.in. połączeń transportu publicznego, odległościami i czasami przemieszczania się, celem przemieszczania się a wybieranymi środkami transportu. Wnioski umożliwią udzielenie odpowiedzi na pytanie, w jakich warunkach mieszkańcy wybierają przemieszczanie się przyjazne dla środowiska: pieszo, rowerem czy transportem publicznym. Ustalenie takich uwarunkowań to ważny cel projektu CoMobility.

Jak wykorzystać wiedzę?

Efekty swoich prac nasi naukowcy prezentowali na prestiżowych wydarzeniach dla specjalistów uczenia maszynowego: dr inż. Marcin Luckner na konferencji ICCS (International Conference on Computational Science) w Londynie w czerwcu, a prof. Maciej Grzenda i mgr Przemysław Wrona we wrześniu na konferencji ECML-PKDD (European Conference on Machine Learning and Principles and Practice of Knowledge Discovery in Databases) w Grenoble we Francji. W pracach zespołu badawczego uczestniczą również Grzegorz Bagrowski, Łukasz Brzozowski i Adrian Trzeciak.

– Zrealizowane już prace dotyczyły m.in. wykorzystania detektorów zmienności do analizy strumieni danych lokalizacji pojazdów w celu odróżnienia okresowych fluktuacji w punktualności pojazdów na poszczególnych trasach od istotnych zmian o charakterze trendu – wyjaśnia prof. Grzenda. – W planach mamy m.in. wykorzystanie i rozwój metod dedykowanych dla tzw. zmienności pojęć (ang. concept drift), która w tym przypadku oznacza m.in. zmienność wyborów transportowych w czasie, wynikającą np. z rosnącej świadomości wpływu wybieranych metod przemieszczania się na zanieczyszczenie powietrza. Planujemy również opracowanie metod uczenia z przeniesieniem (ang. transfer learning) dla analizy zagadnień transportowych, czyli metod, które umożliwią wykorzystanie wiedzy zdobywanej np. w jednej aglomeracji do budowy dokładniejszych modeli dla innych aglomeracji.

Projekt CoMobility (Co-designing Inclusive Mobility) jest realizowany przez interdyscyplinarny zespół jednostek badawczych z Norwegii i Polski, w którego skład wchodzi, oprócz Politechniki Warszawskiej, Uniwersytet Warszawski (lider konsorcjum; zespół pod kierunkiem dr Anny Nicińskiej), Norwegian Institute for Air Research, Szkoła Główna Handlowa w Warszawie, Fridtjof Nansen Foundation at Polhøgda, Fundacja Na Miejscu i Miasto Lublin.

CoMobility korzysta z dofinansowania o wartości 2,05 miliona euro otrzymanego od Islandii, Liechtensteinu i Norwegii w ramach funduszy EOG. Celem projektu jest dostarczenie pakietu narzędzi i metod do współtworzenia zrównoważonej mobilności obszarów zurbanizowanych.