Bachelor's Thesis

Analysis of Data from the Bike Sharing Service in Brno

Final Thesis 3.85 MB

Author of thesis: Bc. David Skřeček

Acad. year: 2024/2025

Supervisor: Ing. Juraj Lazúr

Reviewer: Ing. Jiří Hynek, Ph.D.

Abstract:

Shared urban mobility is a continuously evolving phenomenon that, like many others, heavily relies on mobile phones to operate its services. The early stages of development in this sector leave room for improvements, particularly through advanced data analysis, such as the use of predictive models — an approach that remains underutilized in the analysis of shared cycling. These models, however, enable a crucial form of analysis that would allow users to plan their trips based on the likely availability of transport options. The goal of this thesis was to develop a comprehensive analytical tool for shared bicycle transport in the city of Brno, enabling predictions of future availability. A predictive model, trained on historical data from bike-sharing service providers, reliably estimates the probability of a vehicle being present at a selected station at a specific date and time. The result is not only a predictive analysis tool but also a set of insights into the needs and limitations that hinder reliable predictive modeling. This solution offers an innovative approach to analyzing shared cycling data and contributes to more efficient planning of future journeys.

Keywords:

cycling, bike-sharing, predictive analysis, decision trees, mobile application, Brno, .NET

Date of defence

19.06.2025

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky oponenta a na další otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm B.

Topics for thesis defence

  1. Je natrénovaný model pro predikci dostupnosti kol ve službě Nextbike přenositelný na službu Rekola?
  2. Jaké další features mimo údajů o počasí by mohly zpřesnit predikci?
  3. Plánujete aplikaci dále rozvíjet a uveřejnit?

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Information Technology (BIT)

Composition of Committee

prof. Dr. Ing. Jan Černocký (předseda)
Ing. Jiří Hynek, Ph.D. (člen)
Ing. Vojtěch Mrázek, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Martin Čadík, Ph.D. (člen)
Ing. Vojtěch Havlena, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Juraj Lazúr

Študent k zadanej práci pristupoval zodpovedne a kreatívne. Výsledky práce majú potenciál uplatnenia v praxi, kde môžu zvýšiť spokojnosť používateľov služieb zdieľanej cyklistiky. Celkovo prácu hodnotím stupňom B.

Evaluation criteria Verbal classification
Informace k zadání

Cieľom práce bolo spracovanie, analýza a návrh nových spôsobov využitia štatistických dát využitia zdieľanej cyklistiky na území mesta Brna. Študent navrhol a implementoval aplikáciu pre predikciu dostupnosti zdieľaných prostriedkov v rámci jednotlivých staníc. V rámci práce študent preskúmal problematiku dátových modelov a štandardov v oblasti mestskej mobility, preštudoval dostupné dátové zdroje, ktoré sám proaktívne získal, a navrhol spôsob predspracovania dát. V súlade s cieľom práce śtudent navrhol praktické využitie analyzovaných dát pomocou predikcie dostupnosti bicyklov, čo implementoval v podobe mobilnej aplikácie. V súvislosti s tým študent preskúmal rôzne prístupy k predikcii dát a vykonal rôzne pokusy s cieľom zhodnotenia kvality a vhodnosti dostupných dát. Celkový výsledok práce hodnotím kladne, samotná implementácia bola okrem teoretického testovania ladená aj s cieľovou skupinou používateľov, čo dáva potenciál nasadenia tejto aplikácie do reálnej prevádzky. Na rozdiel od existujúcich riešení zameraných na optimalizáciu prevádzky služieb zdieľanej cyklistiky má študentom navrhnuté riešenie potenciál zvýšiť spokojnosť samotných cyklistov.

Práce s literaturou

Študent si aktívne vyhľadával odborné zdroje, ako aj používané štandardy otvorených dát, či dokumentáciu k použitým nástrojom.

Aktivita během řešení, konzultace, komunikace

Práca bola pravidelne raz za dva týždne konzultovaná, študent aktívne riešil vzniknuté problémy, práca postupovala vždy dopredu aj počas náročnejších období akademického roka.

Aktivita při dokončování

Práca bola dokončená s rezervou a mohla tak byť dostatočne konzultovaná.

Publikační činnost, ocenění
Points proposed by supervisor: 85

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Jiří Hynek, Ph.D.

Práce obsahuje některé výše uvedené nedostatky zejména v technické zprávě. Praktickou část však hodnotím kladně. Navrhuji hodnocení stupněm B.

Evaluation criteria Verbal classification Points
Náročnost zadání

Evaluation level: obtížnější zadání

Cílem práce bylo vytvořit analytický nástroj pro predikci dostupnosti sdílených kol ve městě Brně. Student využil historická data služeb Rekola a Nextbike a doplňující meteorologická data z Open Meteo API. Pomocí knihovny ML.NET implementoval prediktivní modely, které odhadují dostupnost kol v čase a místě. Frontend aplikace byl realizován ve frameworku .NET MAUI. Práce kombinuje datovou analýzu, strojové učení a návrh multiplatformního rozhraní. Zadání hodnotím jako obtížnější.

Prezentační úroveň technické zprávy

Student text vhodně člení na praktickou a teoretickou část. Struktura teoretické části neodpovídá bodům zadání, nicméně považuji ji za přijatelnou. Úvod nepředstavuje cíl a očekávané výstupy. Analýza stávajících řešení mohla být rozsáhlejší. Kapitola Návrh místy obsahuje popis implementace a naopak.

75
Formální úprava technické zprávy

Po jazykové stránce je práce na přijatelné úrovni. Obsahuje však typografické chyby (např. přebývající mezery, chybějící nedělitelné mezery nebo špatné uvozovky a pomlčky). Chybí číslování výpisů a vzorců. Pojmy nejsou zvýrazněny. U číselných referencí není uvedené, zda se jedná o obrázek nebo sekci. Obrázek 6.1 je rozbitý. Schémata jsou v rastrovém formátu.

65
Realizační výstup

Výstupy se skládají ze (1) serverové části, která zpracovává data a predikuje dostupnost kol a (2) mobilní aplikace pro uživatele. Výstupy hodnotím kladně, nicméně vytkl bych fakt, že uvedený repositář ve službě Github je privátní a student rovněž aplikaci nikde dále nedistribuuje.

85
Využitelnost výsledků

Provedený průzkum a výsledný algoritmus pro predikci dostupnosti vidím jako potenciálně využitelný v projektu Lissy pro unimodální dopravní plánování.

Rozsah splnění požadavků zadání

Evaluation level: zadání splněno

Rozsah technické zprávy

Evaluation level: je v obvyklém rozmezí

Práce s literaturou

Práce obsahuje přijatelné množství odborných a online zdrojů. Rešerše v kapitole 3 mohla být rozsáhlejší.

75
Topics for thesis defence:
  1. Plánujete aplikaci dále rozvíjet a uveřejnit?
  2. Je natrénovaný model pro predikci dostupnosti kol ve službě Nextbike přenositelný na službu Rekola?
  3. Jaké další features mimo údajů o počasí by mohly zpřesnit predikci?
Points proposed by reviewer: 80

Grade proposed by reviewer: B

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová