💡 Idea

1. 대여소 중심 예측/ 기존 프로젝트와 같이 대여소를 기준으로한 실시간 특성(대여소 인근의 자전거 수, 유동인구, 지하철 역의 승하차 수 등)을 수집하여 공공자전거 실시간 반납량 예측.

   ❌ : '실시간 자전거 위치' 특성을 참고하는데에 한계가 있고, '실시간' 주제에 적절하지 않음. 성능 또한 2. 에 비해 좋지 않음.

2. 이용자 중심 예측/ 각각 이용자의 특성이 독립이라는 가정 하에 실시간 반납량은 현재 이용자의 반납확률의 합으로 예측가능함을 보이고, 실시간 자전거의 위치 및 특성을 이용하여 각 대여소별 모델을 적합하여 실시간 반납 확률을 통해 실시간 반납량 예측.

   ⭕ : '실시간' 주제에 가장 적절하며, '실시간 자전거 위치' 와 관련된 특성을 유연하게 이용 가능.

연구 배경

• 서울시 공공자전거 공유 시스템 '따릉이'는 서울시 공유정책 인지도 만족도에서 2년 연속 1위하고 이용량이 기하급수적으로 증가하고 있는 추세이다.
• 공공자전거에 대한 관심이 높아짐과 동시에 민원 또한 증가하고 있으며, 가장 많은 민원으로 대여소 확충과 대여소별 재고 불균형으로 인한 공공자전거 부족 등이 있다.
• 따라서 공공자전거 실시간 정보를 통한 보다 전략적인 대여소별 실시간 재배치 전략 수립이 필요하다.

데이터 설명

연구에 사용된 데이터는 공공자전거 데이터로, 대여이력, 대여 이동경로, 대여소 정보로 구성된다.

• 2019년 5월 공공자전거 대여이력: 2,140,120건
• 2019년 5월 각 대여이력의 실시간 자전거 위치정보: 37,765,102건

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• 실시간 자전거 위치정보에서 이탈된 정보가 있다면 전$\cdot$후 데이터를 이용해 보간(interpolation)을 이용하여 대체 하였다.
• 전체 이동거리/시간 의 값이 50km/h 이상인 경우 제거하였다.

기초 통계 분석

• 5월 실시간 자전거 위치 정보의 컨투어 플롯 (Contour plot)

  

  5월에는 여의도 한강공원에서 가장 높은 자전거 이동을 보이며, 한강 인근, 광진구, 송파구, 종로구에서 높은 이동량을 보인다.

• 시간대별 반납량

  요일별, 시간대별 반납량은 다음과 같은 분포형태를 보인다.

  

  • 평일: 특정 시간대(7시~9시, 17시~20시)에 반납량이 급격하게 증가하는 것을 확인할 수 있다.
  • 주말: 늦은 오전부터 점차 반납량이 증가하며 19시를 기준으로 감소하는 형태를 보인다.

• 대여소별 시간대에 따른 반납량

  1. 평일

  

  평일: 오른쪽 상단부터 시계방향으로 밤-새벽(21시~ 5시), 출근시간대(6시~10시). 오후시간대(11시~16시), 퇴근시간대(17시~20시)

  • 출근시간대를 기점으로 종로와 광진구, 여의도, 강남 등의 상업지구에서의 반납량이 높은 것을 확인할 수 있다.
  • 퇴근시간대에는 오전에 반납량이 높던 지역 이외의 전 지역에서 반납량이 높은 것을 확인할 수 있으며, 밤-새벽시간대에는 상업지구에서의 반납량이 현저히 낮은 것을 확인할 수 있다.
  • 이를 통해 평일에는 주로 출, 퇴근, 교통수단으로 공공자전거를 이용하는 것으로 추론된다.
  2. 주말 및 공휴일

  

  주말 및 공휴일: 오른쪽 상단부터 시계방향으로 밤-새벽(21시~ 5시), 출근시간대(6시~10시). 오후시간대(11시~16시), 퇴근시간대(17시~20시)

  • 평일에 비해 대부분의 시간대에서 반납량이 현저히 적은 것을 확인할 수 있다.
  • 또한, 상업지구에서의 반납량이 높았던 평일과 달리, 오후시간대를 기점으로 한강 및 하천 인근에서 반납량이 증가하는 것을 확인할 수 있다.
  • 이를 통해, 주말 및 공휴일에는 대부분 여가의 용도로 공공자전거를 이용하는 것으로 추론된다.

• 이용권별 반납 대여소

  

  좌: 1일권 사용자의 반납 비율이 높은 상위6개 대여소, 우: 정기권 사용자의 반납 비율이 높은 6개 대여소

  • 1일권 사용자의 반납 비율이 높은 상위 6개 대여소: 한강공원 인근
  • 정기권 사용자의 반납 비율이 높은 상위 6개 대여소: 주거구역, 상업지구

  

  좌: 여의도 공원 근처, 우: 수색역 인근

  • 여의도 공원 근처: 한강 공원 근처에서 1일권 이용자의 반납량이 비교적 높지만 좌측 하단의 주거, 업무 지역에는 정기권 이용자의 반납량이 아주 높은 양상을 보인다.
  • 수색역 근처: 해당 지역은 주거 밀집지역으로 정기권 이용자가 월등히 많음을 확인 할 수 있다.