NYC Taxi Routes

Nachfrage- und Routenanalyse für die JFK-Flottenplanung
Data-Analysis-Projekt mit Routen-Klassifikation | 300.000 Taxifahrten, NYC 2016

Detailed Description

Der gesamte Weg von den Rohdaten über die Routen-Klassifikation bis zu den fünf Flotten-Empfehlungen. Portfolio-Vollansicht.

293.369
bereinigte Fahrten aus 300.000 Rohzeilen
1,93 %
JFK-Abfahrtanteil
9,99 %
des Fahrpreis-Umsatzes aus JFK-Fahrten
5
nummerierte Notebooks, durchgehend reproduzierbar
Agenda

Inhaltsübersicht

Der komplette Weg von den Rohdaten zu den Flotten-Empfehlungen

1Problem
2Daten und Bereinigung
3Routen-Klassifikation
4Methodische Entscheidungen
5JFK im Detail
6Ergebnis
7Empfehlungen
8Grenzen
Problem

Wie viele Taxis gehören an den Flughafen JFK?

Ein NYC-Taxiunternehmer plant seine Flotte

JFK liegt weit vom Zentrum

Wer dort Fahrgäste absetzt, steht lange, bis die nächste Fahrt kommt. Dafür fahren JFK-Gäste längere, lukrativere Strecken. Die Frage ist, für wie viele Taxis sich das Warten lohnt.

300.000
Taxifahrten im Rohdatensatz, NYC 2016
1,93 %
davon starten am JFK
keine
Flottengröße im Datensatz — nur relative Faktoren möglich
Problem

Keine Zielquote, sondern eine Verteilung

Was der Auftrag genau verlangt

Der Auftrag nennt keine Sollgröße. Gesucht ist, wie stark die JFK-Nachfrage über Wochentag und Uhrzeit schwankt — daraus wird eine gewichtete Bereitstellung statt einer festen Zahl.
1Anteil bestimmen
  • Wie groß ist das JFK-Geschäft im Vergleich zum Gesamtvolumen.
  • Wie viel Umsatz hängt daran.
2Schwankung bestimmen
  • Wie sich der JFK-Anteil über die Woche verteilt.
  • Wie sich der JFK-Anteil über den Tag verteilt.
Daten

Ein Datensatz, 2016er Yellow-Taxi-Fahrten

Aufbereiteter CSV-Auszug aus dem StackFuel-Übungsprojekt

SchrittUmfangAnmerkung
Rohdaten300.000 Zeilen × 12 Spalteneine Zeile je Fahrt, NYC 2016
Bereinigt293.369 Zeilen6.631 Zeilen über Fehler- und Scope-Masken entfernt
Klassifiziert293.369 × +3 SpaltenAbfahrtsgebiet, Ankunftsgebiet und Routentyp je Fahrt
Keine Fahrzeug-IDs, keine Flottengröße. Jede Empfehlung ist ein relativer Faktor auf den Wochenschnitt, keine Stückzahl.
Daten

Messfehler von Geschäfts-Scope getrennt

Zwei Arten von Masken, unterschiedlich begründet

Messfehler — unmögliche Werte
Koordinaten außerhalb NYC, negative oder Null-Fahrpreise, lange Distanz bei Near-Zero-Fahrpreis (Sensordefekt), unplausible Passagierzahl. Technisch falsch, deshalb raus.
Geschäfts-Scope — plausibel, aber außerhalb
Fahrpreise über 250 $, Extremdistanzen. Echte Fahrten, aber nicht Teil des Alltagsgeschäfts, um das es hier geht.
24 exakte Duplikate
Vollständig identische Zeilen, ersatzlos entfernt.
6.631 Zeilen entfernt, 2,2 % der Rohdaten. Klein genug, um die Verteilungen nicht zu verzerren, groß genug, um die Extremwerte aus den Kennzahlen zu halten.
Daten

Abgeleitete Spalten für die Analyse

features/engineering.py — Geo, Ökonomie, Zeit

GruppeSpaltenZweck
Geo-Routedeparture · arrival · routeBounding-Box-Klassifikation je Fahrt
Ökonomietotal_yield · price_per_mileErtrag je Fahrt und je Meile
Zeittime_slot · is_weekendTagesabschnitt und Wochenende
Verteilunglog-Transformierte der schiefen Numerikrobustere Vergleiche
Die Klassifikations- und Ökonomie-Spalten tragen die gesamte spätere Analyse. Sie entstehen einmal in der Preparation und werden exportiert.
Routen

Neun Routentypen aus zwei Gebieten

Jede Fahrt bekommt ein Abfahrts- und ein Ankunftsgebiet: JFK, NYC oder Other

Fahrten je Routentyp, logarithmische Skala

Jede Fahrt wird über zwei Bounding-Boxes klassifiziert: liegt der Punkt in der JFK-Box, in der NYC-Box oder außerhalb.

Die Fahrtenzahl ist logarithmisch aufgetragen, weil NYC→NYC alle anderen Routentypen um Größenordnungen übersteigt.

Routen

Wo die Fahrten beginnen

Pickup- und Dropoff-Punkte, klassifiziert nach JFK / NYC / Other

Pickup- und Dropoff-Standorte in NYC

Die Masse der Punkte liegt in Manhattan und den inneren Boroughs. Der JFK bildet einen kompakten, klar abgesetzten Cluster im Südosten.

Diese räumliche Trennung ist der Grund, warum ein einfaches Rechteck für die Klassifikation ausreicht.

Routen

Fast alles bleibt innerhalb der Stadt

Finding F5 — NYC→NYC dominiert Volumen und Distanz

97,21 %
der Fahrten sind NYC→NYC
83,77 %
der gefahrenen Distanz sind NYC→NYC
1,93 %
der Fahrten starten am JFK
JFK ist keine Volumen-Säule, sondern eine kleine, klar abgegrenzte Nische. Genau deshalb lohnt der zweite Blick auf ihren Wert.
Methodik

Klassifikation über Bounding-Boxes

nyc_taxi_routes.utils.JFK / .NYC — zentral definiert, nicht in Notebooks dupliziert

GebietBreitengradLängengradZweck
JFK40,627 – 40,660−73,808 – −73,766Flughafen-Rechteck, rund 3,7 km Kantenlänge
NYC40,577 – 40,918−74,150 – −73,700Metropolregion
Otheraußerhalb beider Boxenalles Übrige
Ein Rechteck ist eine grobe Näherung an das Flughafengelände. Es fasst die Terminal-Vorfahrten sicher, greift am Rand aber auch angrenzende Straßen mit — bewusst in Kauf genommen für eine reproduzierbare, an einer Stelle nachlesbare Regel.
Methodik

Deskriptiv, relativ, reproduzierbar

Drei bewusste Entscheidungen zum Vorgehen

Annahme: Ergebnisform
Eine konkrete Taxi-Stückzahl für den JFK.
Befund: Ergebnisform
Gewichtungsfaktoren auf den Wochenschnitt — der Datensatz enthält keine Flottengröße.
Annahme: Methode
Ein Vorhersagemodell mit Train/Test-Split.
Befund: Methode
Eine Bestandsaufnahme von Anteilen und Zeitmustern in den 2016er Daten.
Annahme: Klassifikation
Ein exaktes Flughafen-Polygon.
Befund: Klassifikation
Eine Bounding-Box — grob, aber zentral definiert und reproduzierbar.
Die Frage ist eine Anteils- und Verteilungsfrage, keine Prognose. Jede Vereinfachung ist dokumentiert und im Code an einer Stelle nachlesbar.
JFK im Detail

2,6 % der Fahrten, 10 % des Umsatzes

Finding F2 — das JFK-Umsatz-Premium

7.613
Fahrten berühren den JFK (2,6 %)
9,99 %
des Fahrpreis-Umsatzes entfallen darauf
~4×
Umsatz je JFK-Fahrt gegenüber dem Durchschnitt
Eine JFK-Fahrt ist rund viermal so viel wert wie eine durchschnittliche Fahrt. Die Nische ist klein im Volumen, aber überproportional im Ertrag.
JFK im Detail

Montag trägt, Samstag fällt ab

Finding F3 — die JFK-Nachfrage ist über die Woche nicht gleichverteilt

JFK-Abfahrtanteil je Wochentag

Montag hat mit 2,60 % den höchsten JFK-Anteil, Samstag mit 1,44 % den niedrigsten.

Bezogen auf alle JFK-Fahrten ist Montag 1,35× überrepräsentiert (20,61 % gegen 15,24 % aller Fahrten), Samstag 0,75× unterrepräsentiert (11,38 % gegen 15,23 %).

JFK im Detail

Die Wochenkurve im Direktvergleich

Gesamtverkehr gegen JFK-Fahrten

Wochentagsverteilung, gesamt gegen JFK

Der Gesamtverkehr verteilt sich fast gleichmäßig über die Woche. Die JFK-Kurve zieht zum Wochenanfang an und bricht am Wochenende ein.

Die Differenz der beiden Kurven ist die eigentliche Planungsgröße für die Bereitstellung.

JFK im Detail

Die JFK-Spitze kommt eine Stunde früher

Finding F4 — der Tagesverlauf weicht vom Gesamtnetz ab

Stundenverteilung, gesamt gegen JFK

Die netzweite Spitze liegt um 18:00, die JFK-eigene Spitze schon um 17:00.

Früh zwischen 5 und 6 Uhr liegt der JFK-Anteil rund doppelt so hoch wie der allgemeine Verkehrsanteil zu dieser Stunde — vermutlich frühe Abflüge.

Ergebnis

Kleine Nische, hoher Wert, klare Rhythmen

Die Kernthese in einem Satz

JFK-Fahrten sind 1,93 % des Volumens, aber rund das Vierfache wert — mit starker Wochen- und Tagesschwankung.

Eine feste Flottenquote würde Montage und frühe Morgenstunden systematisch unterversorgen und Samstage überversorgen. Die Bereitstellung sollte dem Wochentag- und Uhrzeit-Muster folgen, nicht einem pauschalen Anteil.

1,93 %
Anteil am Fahrtvolumen
~4×
Umsatz je Fahrt
1,35× / 0,75×
Montag über, Samstag unter dem Wochenschnitt
Empfehlungen

Fünf Maßnahmen für die Flottenplanung

Direkt aus den vier JFK-Findings abgeleitet

1
Montags-Aufschlag
  • Rund 35 % mehr JFK-Taxis als im Wochenschnitt.
  • Montag stellt 20,61 % aller JFK-Fahrten, aber nur 15,24 % aller Fahrten (1,35×).
2
Samstags-Reduktion
  • Rund 25 % weniger JFK-Präsenz als im Wochenschnitt.
  • Samstag stellt nur 11,38 % der JFK-Fahrten gegen 15,23 % aller Fahrten (0,75×).
3
Frühschicht verdoppeln
  • Zwischen 5 und 7 Uhr die JFK-Abdeckung gegenüber der allgemeinen Nachfrage verdoppeln.
  • Der JFK-Anteil liegt in diesen Stunden rund 2× der allgemeinen Verkehrsquote — frühe Abflüge.
4
Abendspitze vorziehen
  • Die JFK-Abendschicht auf 17:00 planen statt auf 18:00 wie im Gesamtnetz.
  • Die JFK-eigene Spitze liegt eine Stunde vor der netzweiten Spitze.
5
Rückfahrten priorisieren
  • NYC→JFK-Rückfahrten dem Leerstand-Repositionieren vorziehen.
  • JFK-berührende Fahrten bringen rund 4× den Umsatz einer Durchschnittsfahrt.
Grenzen

Was diese Analyse nicht leisten kann

Aussagegrenzen, offen benannt

Keine Stückzahl
Der Datensatz enthält keine Flottengröße. Alle Empfehlungen sind relative Faktoren auf den Wochenschnitt, keine Taxi-Zahlen.
Ein Jahr, eine Stadt
2016er Yellow-Taxi-Daten für NYC. Kein Trend über die Zeit, keine Übertragung auf andere Jahre oder Anbieter — Uber und Lyft fehlen.
Bounding-Box statt Polygon
Das JFK-Rechteck greift am Rand angrenzende Straßen mit. Die JFK-Zahlen sind dadurch eher eine leichte Obergrenze.
Deskriptiv, nicht prognostisch
Anteile und Muster im Bestand, kein Vorhersagemodell. Ob die Muster über 2016 hinaus gelten, zeigt erst neue Datenlage.

NYC Taxi Routes

Nachfrage- und Routenanalyse für die JFK-Flottenplanung
Data-Analysis-Projekt mit Routen-Klassifikation | 300.000 Taxifahrten, NYC 2016

Eine Nische richtig einordnen

1,93 % der Fahrten, rund das Vierfache an Wert, mit klarem Wochen- und Tagesrhythmus. Der Beitrag war nicht ein Modell, sondern die saubere Klassifikation und die Übersetzung der Muster in eine gewichtete Bereitstellung.