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本研究應用 k-NN 演算法預測公車到站時間,利用 7 條台北市區公車路線作 實例測試,並與現有預測系統作比較,由分析結果可知本研究所設計的演算法具 有良好表現績效,能夠提供使用者更精確的預測結果。

6.1 結論

(1) 本研究利用市區公車 GPS 資料,以 k-NN 方法預測公車到站時間,整體資料 之平均絕對誤差為 81.62 秒,相對於現有預測系統往下修正 30.8%的平均誤 差;且在各種情境下與現有系統比較皆有比較小的誤差,表示本研究所建構 的預測模式能夠適用於各種情境。

(2) 由各個屬性的資料分析,可知在站位數為少站位數、時段為下午尖峰的情境 下,本演算法有比較好的表現。

(3) 由運算時間結果可發現,當路線上的公車站數越多,其所需的運算時間越長,

此與演算法之延遲加總機制有關,但其平均運算時間皆在可接受範圍內。

(4) 在設定 k 值的實驗中,可發現 k>40 的誤差趨於平穩狀態,顯示 k-NN 依靠大 量歷史資料庫有穩定預測表現。

6.2 建議

(1) 研究在資料過濾的處理上,以簡單的判斷方法剔除不合理的資料點,未來研 究可針對搜集到交通資料特性,從現有的資料過濾演算法中找出有可有效過 濾不合理資料點的方法,以提高歷史資料的可靠度。

(2) 在建立路段歷史資料庫的時,因為以路線上五分鐘的車輛進離站資料得出路 段旅行時間,在班距較稀疏的路線,可能會因為只有一輛車的資料,而造成 許多路段出現空值的情形。未來若能藉由其他輔助資訊,得到路段的旅行時 間,減少空值的產生,則可獲得較多的比對資訊,增加預測的準確性。

(3) 在運算時間的結果分析中可發現,當站數越多所需的運算時間越長,若將來 欲應用此方法到站數較多的路線上,則可改善延遲加總的運算流程,以提高 運效率。

(4) 本研究以同一條路線的路段旅行時間當作比對向量,若公車路線有行駛相同 路段的部分,則可加入重疊路段的其他路線資料,減少路段資料缺漏的情形,

獲得較多的比對資訊,同時增加預測之準確性。

(5) 目前僅建立兩個月的歷史資料庫,並用一個星期的實際調查資料作實證。未 來研究能夠取得更多的歷史資料,如持續搜集一年以上的歷史資料,則能夠 反映更多樣的交通狀況,如季節變化、連續假期等;另外一方面若能蒐集較 長時間的實際調查資料,則能夠 k-NN 模式校估得更為準確,得出更好的預 測值。若建立更龐大的資料庫則需考慮到歷史資料搜尋的時間,可觀察資料

特性將其分類,例如星期別、特別假日等,只搜尋相似的歷史資料以減少運 算時間。

(6) 本研究未針對事件或事故發時進行預測分析,但此時為等車民眾最需要知道 到站時間的時機;未來若能取得市區交通事故資料,則可針對事故發生時,

公車到站時間的變化為何來調整預測演算法。

(7) 本研究在進行路段的延遲加總時,將全部的 k 筆旅行時間作加總平均,未來 可考慮路段的旅行時間的變異程度,剔除變異較大的資料,或是給予權重作 調整,以提高預測的精準性。

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簡 歷

姓名:何佳儒

籍貫:臺灣省南投縣

生日:民國 74 年 12 月 25 日

學歷:民國九十九年七月國立交通大學運輸科技與管理學系碩士班畢業 民國九十七年七月國立交通大學運輸科技與管理學系學士班畢業 電郵信箱:flora96321@gmail.com

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