File size: 13,281 Bytes
494aba6
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
import pandas as pd
import numpy as np
from sklearn.ensemble import GradientBoostingRegressor
from sklearn.preprocessing import LabelEncoder
from sklearn.model_selection import train_test_split
from sklearn.metrics import mean_absolute_error
import gradio as gr
import warnings
warnings.filterwarnings('ignore')

df   = pd.read_csv('02_simpleml_komplet_pohyb.csv')
zony = pd.read_csv('00_zony.csv')
df = df.dropna()
df = df[df['pocet_cest'] >= 0]
df = df[df['vzdalenost'] >= 0]

zony_cil = zony[['nazev','velikost','izolace','skola','zamestnavatel','uzel']].copy()
zony_cil.columns = ['cil','cil_velikost','cil_izolace','cil_skola','cil_zamestnavatel','cil_uzel']
df = df.merge(zony_cil, on='cil', how='left')
zony_src = zony[['nazev','velikost','izolace']].copy()
zony_src.columns = ['zdroj','zdroj_velikost','zdroj_izolace']
df = df.merge(zony_src, on='zdroj', how='left')
df = df.fillna(df.median(numeric_only=True))

le_dict = {}
for col in ['denni_typ','casove_okno','vekova_skupina','ucel','hlavni_mod']:
    le = LabelEncoder()
    df[col+'_enc'] = le.fit_transform(df[col].astype(str))
    le_dict[col] = le

def hodina_na_okno(h):
    h = int(h)
    if 6 <= h <= 8:    return 'rano_spicka'
    elif 9 <= h <= 11: return 'dopoledne'
    elif 12 <= h <= 14: return 'odpoledne'
    elif 15 <= h <= 18: return 'vecer_spicka'
    else:              return 'vecer_pozde'

OKNO_CZ = {
    'rano_spicka': 'Ranni spicka (6-8 h)',
    'dopoledne':   'Dopoledne (9-11 h)',
    'odpoledne':   'Odpoledne (12-14 h)',
    'vecer_spicka':'Vecerni spicka (15-18 h)',
    'vecer_pozde': 'Pozdni vecer (19 h+)',
}
OKNO_REVERSE = {v: k for k, v in OKNO_CZ.items()}

VEK_CZ = {
    'deti_6_14':           'Deti (6-14 let)',
    'studenti_15_19':      'Studenti (15-19 let)',
    'dospeli_prace_20_64': 'Dospeli / pracujici (20-64)',
    'seniori_65plus':      'Seniori (65+)',
}
VEK_REVERSE = {v: k for k, v in VEK_CZ.items()}

UCEL_CZ = {
    'prace':        'Prace / dojizdenj',
    'skola':        'Skola',
    'nakup_zdravi': 'Nakupy / zdravi',
    'volny_cas':    'Volny cas',
    'ostatni':      'Ostatni',
}
UCEL_REVERSE = {v: k for k, v in UCEL_CZ.items()}

POCASI_MAP = {'Hezky': 0.1, 'Promenlivě': 0.4, 'Špatně': 0.7, 'Extremně špatně': 1.0}

FEAT = [
    'rok','ctvrtleti','denni_typ_enc','casove_okno_enc',
    'vekova_skupina_enc','ucel_enc','hlavni_mod_enc',
    'udalost','udalost_velikost','podil_spatne_pocasi',
    'vzdalenost','cil_velikost','cil_izolace','cil_skola',
    'cil_zamestnavatel','cil_uzel','zdroj_velikost','zdroj_izolace'
]

X = df[FEAT]; y = df['pocet_cest']
Xtr, Xte, ytr, yte = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)
mdl = GradientBoostingRegressor(n_estimators=200, learning_rate=0.1, max_depth=4, random_state=42)
mdl.fit(Xtr, ytr)
mae_m = mean_absolute_error(yte, mdl.predict(Xte))
mae_b = mean_absolute_error(yte, [ytr.mean()]*len(yte))
zlep  = round((1 - mae_m/mae_b)*100, 1)

FEAT_LABELS = {
    'rok':'Rok','ctvrtleti':'Ctvrtleti','denni_typ_enc':'Typ dne',
    'casove_okno_enc':'Cas odjezdu','vekova_skupina_enc':'Vek cestujicich',
    'ucel_enc':'Ucel cesty','hlavni_mod_enc':'Dopravni mod',
    'udalost':'Udalost v cili','udalost_velikost':'Velikost udalosti',
    'podil_spatne_pocasi':'Pocasi','vzdalenost':'Vzdalenost trasy',
    'cil_velikost':'Velikost cilove obce','cil_izolace':'Izolovanost cile',
    'cil_skola':'Skola v cili','cil_zamestnavatel':'Zamestnavatel v cili',
    'cil_uzel':'Dopravni uzel v cili','zdroj_velikost':'Velikost vychozi obce',
    'zdroj_izolace':'Izolovanost vychozi obce'
}
top5 = sorted(zip([FEAT_LABELS[f] for f in FEAT], mdl.feature_importances_), key=lambda x: -x[1])[:5]

def enc(col, val):
    le = le_dict[col]
    return int(le.transform([val])[0]) if val in le.classes_ else 0

def predikuj(zdroj, cil, rezim_casu, okno_vyber, hodina_odjezdu,
             vekova_skupina, ucel, je_udalost, udalost_vel, pocasi, datum):
    import datetime
    if rezim_casu == "Casove okno":
        casove_okno = OKNO_REVERSE.get(okno_vyber, 'odpoledne')
        hodina_disp = {"rano_spicka":"~7:00","dopoledne":"~10:00","odpoledne":"~13:00",
                       "vecer_spicka":"~17:00","vecer_pozde":"~20:00"}.get(casove_okno,"")
    else:
        casove_okno = hodina_na_okno(hodina_odjezdu)
        hodina_disp = f"{int(hodina_odjezdu):02d}:00"
    try:
        d = datetime.datetime.strptime(datum, "%Y-%m-%d")
        rok=d.year; ctvrtleti=(d.month-1)//3+1; dow=d.weekday()
        denni_typ = 'vsedni' if dow<5 else ('sobota' if dow==5 else 'nedele')
    except:
        rok=2025; ctvrtleti=2; denni_typ='vsedni'
    vc = VEK_REVERSE.get(vekova_skupina,'dospeli_prace_20_64')
    uc = UCEL_REVERSE.get(ucel,'prace')
    pc = POCASI_MAP.get(pocasi, 0.4)
    mask = (df['zdroj']==zdroj)&(df['cil']==cil)
    vzdal = float(df[mask]['vzdalenost'].mean()) if mask.any() else float(df['vzdalenost'].mean())
    zc = zony[zony['nazev']==cil]; zs = zony[zony['nazev']==zdroj]
    row = {
        'rok':rok,'ctvrtleti':ctvrtleti,
        'denni_typ_enc':enc('denni_typ',denni_typ),
        'casove_okno_enc':enc('casove_okno',casove_okno),
        'vekova_skupina_enc':enc('vekova_skupina',vc),
        'ucel_enc':enc('ucel',uc),
        'hlavni_mod_enc':enc('hlavni_mod','autobus'),
        'udalost':1 if je_udalost else 0,
        'udalost_velikost':float(udalost_vel),
        'podil_spatne_pocasi':pc,
        'vzdalenost':vzdal,
        'cil_velikost':float(zc['velikost'].values[0]) if len(zc) else 0.5,
        'cil_izolace':float(zc['izolace'].values[0]) if len(zc) else 0.5,
        'cil_skola':int(zc['skola'].values[0]) if len(zc) else 0,
        'cil_zamestnavatel':int(zc['zamestnavatel'].values[0]) if len(zc) else 0,
        'cil_uzel':int(zc['uzel'].values[0]) if len(zc) else 0,
        'zdroj_velikost':float(zs['velikost'].values[0]) if len(zs) else 0.5,
        'zdroj_izolace':float(zs['izolace'].values[0]) if len(zs) else 0.5,
    }
    pocet = max(0.0, round(float(mdl.predict(pd.DataFrame([row])[FEAT])[0]),1))
    if pocet >= 8:
        stav="PEVNY SPOJ"; rezim="Spoj jede automaticky — dostatecna poptavka."
        akce="Standardni provoz. Neni treba zasah."; bg="#d4edda"; bc="#28a745"; ikona="🟢"
    elif pocet >= 4:
        stav="FLEXBUS — ON DEMAND"
        rezim="Spoj jede pouze pokud cestujici objednaji pres aplikaci (min. 1 hod. predem)."
        akce="Aktivovat FlexBus okno. Sledujte objednavky do 1 hod. pred odjezdem."
        bg="#fff3cd"; bc="#e0a800"; ikona="🟡"
    else:
        stav="SPOJ NEJEDE"; rezim="Poptavka prilis nizka — spoj se nevyplati."
        akce="Zvazze zachranny tarif (taxi voucher) pro izolované oblasti."
        bg="#f8d7da"; bc="#dc3545"; ikona="🔴"
    faktory=[]
    if je_udalost: faktory.append(f"udalost v cili (vel. {udalost_vel})")
    if pc>=0.7: faktory.append("spatne pocasi snizuje poptavku")
    if len(zc) and float(zc['izolace'].values[0])>0.4: faktory.append("izolovaná cilova obec")
    if denni_typ in ['sobota','nedele']: faktory.append("vikend — jiny vzorec pohybu")
    if casove_okno in ['rano_spicka','vecer_spicka']: faktory.append("spickova hodina — vyssi poptavka")
    fakt = " | ".join(faktory) if faktory else "standardni podminky"
    okno_label = OKNO_CZ.get(casove_okno, casove_okno)
    result = f"""
<div style="border:2px solid {bc};background:{bg};padding:20px;border-radius:12px;font-family:sans-serif;margin-bottom:12px">
  <div style="font-size:1.4em;font-weight:700;margin-bottom:4px">{ikona} {stav}</div>
  <div style="font-size:2.4em;font-weight:800;color:{bc};margin-bottom:2px">{pocet} cestujicich</div>
  <div style="color:#666;font-size:0.88em;margin-bottom:14px">+/- {round(mae_m,1)} (interval nejistoty modelu)</div>
  <hr style="border:none;border-top:1px solid #ccc;margin:10px 0">
  <table style="width:100%;font-size:0.93em;border-collapse:collapse">
    <tr><td style="padding:3px 8px;color:#555;width:145px">Trasa</td><td><b>{zdroj} -&gt; {cil}</b></td></tr>
    <tr><td style="padding:3px 8px;color:#555">Datum / cas</td><td><b>{datum} {hodina_disp}</b> <span style="color:#777">({okno_label})</span></td></tr>
    <tr><td style="padding:3px 8px;color:#555">Cestujici</td><td>{vekova_skupina}{ucel}</td></tr>
    <tr><td style="padding:3px 8px;color:#555">Klic. faktory</td><td>{fakt}</td></tr>
  </table>
  <hr style="border:none;border-top:1px solid #ccc;margin:10px 0">
  <div style="margin-bottom:4px"><b>Rezim spoje:</b> {rezim}</div>
  <div><b>Doporucena akce:</b> {akce}</div>
</div>"""
    imp_bars = "".join([
        f'<div style="display:flex;align-items:center;gap:8px;margin:4px 0">'
        f'<div style="width:190px;font-size:0.85em;color:#444;flex-shrink:0">{n}</div>'
        f'<div style="background:#1a56db;height:10px;width:{max(int(v*500),4)}px;border-radius:4px"></div>'
        f'<div style="font-size:0.8em;color:#666">{v:.3f}</div></div>'
        for n,v in top5
    ])
    model_info = f"""
<div style="background:#f0f4ff;border:1px solid #c7d9ff;padding:16px;border-radius:10px;font-family:sans-serif">
  <b>Vykon modelu</b> &nbsp;|&nbsp; MAE: <b>{mae_m:.2f}</b> &nbsp;|&nbsp;
  Baseline: <b>{mae_b:.2f}</b> &nbsp;|&nbsp; Zlepseni: <b style="color:#1a56db">{zlep} %</b>
  <hr style="border:none;border-top:1px solid #c7d9ff;margin:10px 0">
  <div style="font-size:0.9em;font-weight:600;margin-bottom:6px">Top 5 faktoru ktere ovlivnuji predpoved:</div>
  {imp_bars}
</div>"""
    return result, model_info

vsechny_zony = sorted(df['zdroj'].unique().tolist())

with gr.Blocks(title="FlexBus Dispatch", theme=gr.themes.Base()) as demo:
    gr.HTML("""
    <div style="background:#1a56db;padding:22px 28px;border-radius:12px;margin-bottom:16px">
      <div style="display:flex;align-items:center;gap:14px">
        <span style="font-size:2.2em">🚌</span>
        <div>
          <div style="color:white;font-size:1.7em;font-weight:700;line-height:1.1">FlexBus Dispatch</div>
          <div style="color:#c7d9ff;font-size:0.93em;margin-top:3px">
            AI system pro optimalizaci spoju &nbsp;·&nbsp; Plzensky kraj &nbsp;·&nbsp;
            pro dopravni podniky a krajske koordinatory
          </div>
        </div>
      </div>
    </div>""")

    with gr.Row():
        with gr.Column(scale=1):
            gr.Markdown("#### Trasa")
            zdroj_in = gr.Dropdown(vsechny_zony, label="Vychozi zastavka / obec", value="Rokycany")
            cil_in   = gr.Dropdown(vsechny_zony, label="Cilova zastavka / obec",  value="Plzen-centrum")
            gr.Markdown("#### Cas odjezdu")
            datum_in = gr.Textbox(label="Datum (YYYY-MM-DD)", value="2025-09-20")
            rezim_in = gr.Radio(["Konkretni hodina", "Casove okno"], label="Zadani casu", value="Konkretni hodina")
            hodina_in = gr.Slider(0, 23, value=17, step=1, label="Hodina odjezdu", visible=True)
            okno_in   = gr.Dropdown(list(OKNO_CZ.values()), label="Casove okno",
                                    value="Vecerni spicka (15-18 h)", visible=False)
            def prepni(r):
                return gr.update(visible=r=="Konkretni hodina"), gr.update(visible=r=="Casove okno")
            rezim_in.change(prepni, inputs=rezim_in, outputs=[hodina_in, okno_in])

        with gr.Column(scale=1):
            gr.Markdown("#### Profil cestujicich")
            vek_in  = gr.Dropdown(list(VEK_CZ.values()),  label="Vekova skupina",
                                  value="Dospeli / pracujici (20-64)")
            ucel_in = gr.Dropdown(list(UCEL_CZ.values()), label="Ucel cesty", value="Prace / dojizdenj")
            gr.Markdown("#### Kontext")
            udalost_in  = gr.Checkbox(label="V cili se kona udalost (koncert, zapas, festival...)")
            udalost_vel = gr.Slider(0, 5, value=0, step=1, label="Velikost udalosti (0=zadna, 5=velka)")
            pocasi_in   = gr.Dropdown(list(POCASI_MAP.keys()), label="Predpokladane pocasi", value="Promenlivě")
            gr.HTML("<div style='height:8px'></div>")
            btn = gr.Button("Analyzovat spoj", variant="primary", size="lg")

    gr.HTML("<hr style='margin:8px 0'>")
    gr.Markdown("#### Vysledek analyzy")
    result_html = gr.HTML()
    model_html  = gr.HTML()

    btn.click(predikuj,
        inputs=[zdroj_in, cil_in, rezim_in, okno_in, hodina_in,
                vek_in, ucel_in, udalost_in, udalost_vel, pocasi_in, datum_in],
        outputs=[result_html, model_html])

    with gr.Accordion("O modelu a etice", open=False):
        gr.Markdown(f"""
**Proc GradientBoosting a ne jen prumer?**
Prosty prumer vidi jen "kolik jelo minule" — model navic zohlednuje vzdalenost trasy, izolovanost obce, typ dne, udalost i pocasi.
Vysledek: MAE {mae_m:.2f} vs baseline {mae_b:.2f} — o {zlep} % presnejsi.
Na trasach s malo daty model "pujcuje" vzorec od zon s podobnymi vlastnostmi — nespolaha jen na lokalni historii.
Finalni rozhodnuti je vzdy na dispecerovi — model doporucuje, nerozhoduje.

**Etika a soukromi**
Vyhradne agregovane pocty — zadna jmena, tvare ani SPZ.
Male obce maji garantovany minimalni spoj bez ohledu na predpoved.
Nejistota je vzdy zobrazena s intervalem.

**Sber dat v case**
Odbavovaci system PMDP · anonymni cidla na zastavkach · kalendar akci (IDPK / PINE) · meteorologicka data.
        """)

demo.launch()