EDA課程設計——交通燈簡介交通燈作為城市交通管理與控制的重要組成部分，通過控制紅綠燈信號改變交通流量，提高交通運行效率和道路安全性。本文將通過探索性數(shù)據(jù)分析（EDA）的方法，分析交通燈的運行情況與性能指標，為交通管理部門提供決策支持。數(shù)據(jù)收集與描述本次課程設計使用的數(shù)據(jù)集是一組關于交通燈信號的真實觀測數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)集包含以下字段：-時間戳：記錄每一次觀測的時間-信號燈狀態(tài)：紅、綠、黃分別表示交通燈的紅燈、綠燈和黃燈狀態(tài)-車輛數(shù)：每次觀測時通過交通燈的車輛數(shù)量數(shù)據(jù)集包含了一段時間內交通燈的觀測數(shù)據(jù)，我們將使用這些數(shù)據(jù)進行分析。數(shù)據(jù)清洗在進行數(shù)據(jù)分析前，我們首先需要對數(shù)據(jù)進行清洗和預處理。數(shù)據(jù)清洗的步驟包括：1.檢查缺失值：查找數(shù)據(jù)集中是否存在缺失值，并進行處理。我們可以通過填充缺失值或刪除包含缺失值的觀測進行處理。2.去重處理：檢查是否存在重復觀測。如果有重復觀測，我們可以根據(jù)需要進行保留或刪除。3.格式轉換：將時間戳字段轉換為日期時間格式，便于后續(xù)的時間序列分析。數(shù)據(jù)探索分析交通燈狀態(tài)分布首先我們可以通過統(tǒng)計交通燈狀態(tài)字段中各個狀態(tài)出現(xiàn)的頻次，來分析交通燈狀態(tài)的分布情況。通過繪制柱狀圖，我們可以直觀地了解到交通燈的狀態(tài)在觀測期間的變化情況。importpandasaspd

importmatplotlib.pyplotasplt

#統(tǒng)計交通燈狀態(tài)頻次

state_counts=data['信號燈狀態(tài)'].value_counts()

#繪制柱狀圖

plt.bar(state_counts.index,state_counts.values)

plt.xlabel('交通燈狀態(tài)')

plt.ylabel('觀測次數(shù)')

plt.title('交通燈狀態(tài)分布')

plt.show()交通流量變化趨勢接下來，我們可以通過時間序列分析來探索交通燈的流量變化趨勢。我們可以將觀測時間作為橫坐標，車輛數(shù)作為縱坐標，繪制折線圖來展示交通流量隨時間的變化。importdatetime

#轉換時間戳為日期時間格式

data['時間戳']=pd.to_datetime(data['時間戳'])

#繪制交通流量折線圖

plt.plot(data['時間戳'],data['車輛數(shù)'])

plt.xlabel('時間')

plt.ylabel('車輛數(shù)')

plt.title('交通流量變化趨勢')

plt.show()交通燈狀態(tài)與車輛數(shù)的關系最后，我們可以分析交通燈狀態(tài)與通過車輛數(shù)之間的關系。我們可以將交通燈狀態(tài)分為紅、綠、黃三個類別，然后統(tǒng)計各個類別下通過車輛數(shù)的均值和標準差，進行對比分析。#按交通燈狀態(tài)分組計算車輛數(shù)統(tǒng)計指標

grouped_data=data.groupby('信號燈狀態(tài)')['車輛數(shù)'].agg(['mean','std'])

#繪制柱狀圖

plt.bar(grouped_data.index,grouped_data['mean'],yerr=grouped_data['std'])

plt.xlabel('交通燈狀態(tài)')

plt.ylabel('通過車輛數(shù)')

plt.title('交通燈狀態(tài)與車輛數(shù)關系')

plt.show()結論與建議通過對交通燈數(shù)據(jù)的探索性數(shù)據(jù)分析，我們可以得出以下結論：1.交通燈狀態(tài)在觀測期間呈現(xiàn)一定的變化，綠燈和紅燈狀態(tài)出現(xiàn)的頻次較高，黃燈狀態(tài)較少出現(xiàn)。2.交通流量存在一定的周期性變化，可能與交通高峰期等因素相關。3.不同交通燈狀態(tài)下的車輛數(shù)均值存在差異，紅燈狀態(tài)下通過車輛數(shù)較少，綠燈狀態(tài)下通過車輛數(shù)較多。基于上述結論，我們可以提出以下建議：1.根據(jù)交通流量變化趨勢，合理調整交通燈的工作方式和時長，以提高交通運行效率。2.加強對紅燈通行車輛的監(jiān)管和控制，以減少交通堵塞的發(fā)生。3.在黃燈狀態(tài)下，加強交通信號的提示和引導，以提高交通安全性。