Design and implementation of a data-driven system for bus crowding analysis

La pianificazione del transporto publico è un aspetto cruciale per le compagnie operanti nell'ambito del transporto pubblico che cercano di migliorare la qualità del loro servizio. Questo dominio richiede la definizione di orari, percorsi degli autobus, coincidenze e il definire il numero di bus allocati per una specifica linea. Monitorare il rendimento dell'attuazione di questi parametri permette di valutare l'efficacia di un piano di trasporto publico, però l'acquisire feedback è difficile e non sempre accurato quindi le compagnie di trasporto publico cercano nel progresso tecnologico nuove soluzioni. Una metrica fondamentale nella pianificazione del trasporto pubblico che risulta difficile da acquisire con buona accuratezza è l'utilizzo di una specifica linea durante il giorno. Ci sono diversi approcci per misurarla, tra i quali l'utilizzo dei dati provenienti dalle macchinette timbra biglietto installate sui bus che ogni qualvolta un biglietto viene validato esse memorizzano un identificativo unico e una data associata a questo evento. Aggregando questi dati è possibile stimare l'utilizzazione della linea con un accuratezza limitata dal fatto che non tutti i passeggeri useranno la macchinetta al momento della salita sul bus nel caso in cui essi possiedano un abbonamento o siano impossibilitati a raggiungere la macchinetta nel caso in cui il bus sia troppo affollato. Il progresso tecnologico nell'ambito della rilevazione passiva delle persone in ambienti chiusi apre la possibilita di sviluppare nuovi approcci per acquisire la metrica in questione. Questo lavoro di tesi mira a sviluppare un metodo di calcolare la metrica descritta estendendo un sistema informatico per la rilevazione passiva dei dispositivi che utilizza sensori installati su diversi bus per la rilevazione dei dispositivi e una connessione Internet per trasmettere i dati su un server di processazione dei dati remoto. Il sistema in questione, prima del lavoro di tesi, gestisce unicamente la raccolta e la trasmissione dei dati sul server remoto, ma non effettua alcuna analisi su di essi e quindi questa tesi si dedica a sviluppare questo aspetto ponendosi come obbiettivo il calcolo della metrica descritta e la realizzazione di un interfaccia grafica che permetta di visualizzare in modo intuitivo l'informazione riguardante l'utilizzo di una specifica linea di bus. Questo lavoro di tesi ha portato allo sviluppo di due componenti software che gestiscono i due obbiettivi principali quindi vi è una componente che effettua uno studio sui dati dei dispositivi rilevati dai sensori installati sui bus e un altro componente che si occupa di costruire una visualizzazione per la metrica. Il primo componente esegue analisi giornaliere sui dati del giorno precedente effettuando due tipi di operazioni, ovvero la determinazione degli orari di salita e discesa dei dispositivi dal bus e il calcolo delle linee che sono state seguite dal bus durante il giorno. Il risultato di questa analisi produce il numero di dispositivi che erano sul bus ad ogni fermata, per ogni linea, suddiviso per fascia oraria. Il secondo componente espone un'interfaccia grafica web based che mostra un grafo dove ogni nodo rappresenta una fermata autobus e gli archi visualizzati con spessore variabile danno un'idea dell'utilizzo della linea tra ogni paio di fermate. La tesi raggiunge i suoi obbiettivi e lascia spazio per sviluppi futuri tra i quali monitoring in tempo reale dell'utilizzo della linea.