Bachelor's Thesis

Prediction and Visualization of Public Transport Delays

Final Thesis 5.16 MB

Author of thesis: Bc. Martin Kováčik

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Juraj Lazúr

Reviewer: Ing. Jiří Hynek, Ph.D.

Abstract:

Public transportation is an indispensable part of any modern city. With a growing population in today’s fast-paced world, demands are increasing not only for accessibility and safety, but also for the punctuality of vehicles. Although not all types of delays can be predicted, there are factors that influence delays and create certain patterns in train behavior. Correctly identifying these factors, using machine learning methods, can help recognize and understand these patterns and use them to predict delays.
The goal of this work is to process large datasets of delay history, incorporate factors that adequately represent the causes of delays, and then normalize them and use them to train a neural network. The neural network then predicts delays in a format suitable for visualization
The result of this work is a comprehensive tool that processes data and regularly retrains the neural network to better understand new trends in transportation data. The resulting prediction is available in two modes: the first provides a delay prediction for the specified stop, and the second provides a delay estimate for the entire route.

Keywords:

Big data, transportation data, delay factors, predictions, delay predictions, machine learning, visualization, delay visualization

Date of defence

18.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

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. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm A.

Topics for thesis defence

  1. V kapitole o testování uvádíte, že model dosahoval lepších výsledků na testovacích datech než na trénovacích. Čím si tento jev vysvětlujete?
  2. Dávalo by smysl zapojit do modelu i další datové zdroje (například data o provozu na silnicích poskytovaná NDIC)?

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Information Technology (BIT)

Composition of Committee

doc. Dr. Ing. Dušan Kolář (předseda)
doc. Ing. Vladimír Janoušek, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Radek Hranický, Ph.D. (člen)
Ing. Jiří Matoušek, Ph.D. (člen)
Ing. Zdeněk Materna, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Juraj Lazúr

Študent zadanú prácu riešil svedomito a zodpovedne, ďaleko nad pôvodný rámec zadania. Teoretický prínos práce spočíva najmä v stanovení limitov otvorených dát pri predikcii meškania v hromadnej doprave. Praktický prínos práce spočíva v implementovanom predikčnom a simulačnom nástroji, ktorý je možné využívať v ďalších aplikáciach. Celkovo prácu hodnotím stupňom A.

Evaluation criteria Verbal classification
Information about assignment

Cieľom práce bolo preskúmať možnosti a limity predikcie meškania hromadnej dopravy s využitím otvorených dátových zdrojov. Študent v rámci práce vykonal rozsiahly prieskum rôznych faktorov spôsobujúcich meškanie a verejne dostupných dátových zdrojov. Výsledný prístup s využitím neurónovej siete ukazuje potenciál a zároveň hranicu využiteľnosti otvorených dát pre samotnú predikciu. Celkovo hodnotím prácu kladne s potenciálom náväznosti na ďalšiu vedeckú prácu. Praktickým výstupom práce je vizualizačný a simulačný nástroj, ktorý je možné okamžite využiť pri plánovaní ciest v dopravných systémoch.

Work with literature

Študent si sám aktívne do-hľadával zdroje a príkladové štúdie. Z týchto zdrojov študent získal solídny teoretický základ, ktorý využil pri praktickej implementácií a testovaní svojho riešenia.

Activity during solution, consultations, communication

Študent aktívne komunikoval počas celého riešenia práce, konzultácie prebiehali pravidelne každé dva týždne, pred dokončením každý týždeň. Práca postupovala dobrým tempom.

Activity during completion

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

Publication activity, awards

Študent svoje výstupy prezentoval na konferencii Excel@FIT a výstupy práce predstavujú základ pripravovaného článku.

Points proposed by supervisor: 95

Grade proposed by supervisor: A

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

Bakalářská práce je kvalitní jak po teoretické, tak po praktické stránce. Student splnil zadání a vytvořil prakticky využitelný predikční nástroj rozšiřující projekt Lissy. Navrhuji hodnocení stupněm A.

Evaluation criteria Verbal classification Points
The difficulty of the assignment

Evaluation level: more difficult assignment

Cílem práce bylo vytvořit nástroj pro predikci a vizualizaci zpoždění veřejné dopravy s využitím metod strojového učení. Student zpracoval velká historická data zpoždění z Jihomoravského kraje a doplnil je o vlivy počasí, dopravních špiček a kalendářních událostí. Výsledný systém disponuje otevřeným API a predikuje zpoždění jak pro konkrétní zastávky, tak pro celé trasy spojů. Student se musel seznámit s neuronovými sítěmi (PyTorch), metodami normalizace dat (scikit-learn) a principy návrhu REST API (FastAPI). Zadání hodnotím jako obtížnější. Považuji ho za splněné.

Presentation level of the technical report

Práce je dobře strukturovaná a kapitoly na sebe logicky navazují.

90
Formal preparation of a technical report

Po jazykové a typografické stránce je práce na dobré úrovni. Práce místy obsahuje překlepy a výpisy kódu nejsou číslované.

85
Realisation output

Výstupem je funkční predikční nástroj s otevřeným API rozhraním, který poskytuje odhad zpoždění ve dvou režimech: pro konkrétní vybranou zastávku nebo pro celou trasu spoje. Výstupy jsou integrovány do projektu Lissy.

90
Usability of results

Výsledky jsou využitelné jak v rámci projektu Lissy, tak v rámci dalších projektů pracujících s daty o zpožděních veřejné dopravy.

The extent to which the requirements of the assignment have been met

Evaluation level: assignment fulfilled

Extent of the technical report

Evaluation level: is within the usual extent

Work with literature

Práce s literaturou je na dobré úrovni. Student citoval dostatečné množství převážně odborných zdrojů.

90
Topics for thesis defence:
  1. Dávalo by smysl zapojit do modelu i další datové zdroje (například data o provozu na silnicích poskytovaná NDIC)?
  2. V kapitole o testování uvádíte, že model dosahoval lepších výsledků na testovacích datech než na trénovacích. Čím si tento jev vysvětlujete?
Points proposed by reviewer: 90

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová