一种城市型旅游者出行仿真方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种城市型旅游者出行仿真方法及系统，该方法包括：对仿真环境、旅游者Agent属性和行为规则进行设定；旅游者Agent的属性决定其行为规则；随机生成旅游者，并对旅游者Agent的出行选择行为进行模拟；当模拟仿真进入循环迭代过程，直至满足迭代要求后仿真运行停止；输出仿真结果，对已完成旅游行程仿真的旅游者Agent，统计其旅游行程和旅游效用。该方法以旅游城市为背景，依据旅游者的行为规律，制定旅游者考虑旅游体验效用最大化的行为决策策略；通过仿真分析大量旅游者智能体的出现所展现出的旅游流宏观特征，以期为旅游城市的旅游管理提供决策依据，尤其是为旅游城市的交通环境提供决策指导。

【技术实现步骤摘要】
一种城市型旅游者出行仿真方法及系统
本专利技术涉及计算机技术和旅游领域，特别涉及一种城市型旅游者出行仿真方法及系统。
技术介绍
旅游业的快速发展，给城市的旅游系统，尤其是旅游交通系统带来了一系列问题。其中较为突出的问题是，因旅游高峰期的旅游者数量过多导致景点出现拥挤，这给景点的管理带来极大的不利，对旅游者的旅游体验也产生了很大的负面影响。准确地把握旅游者的出行行为规律，对于编制旅游交通规划，提升旅游品质，发展旅游产业具有重要意义。旅游者出游时会根据个人偏好、旅游时间预算等选择旅游目的地和确定行程安排。旅游者的这些出行行为特征最终呈现出复杂的空间分布，用传统的数学统计方法难以解析这些分布的规律。为解决这一问题，计算机仿真技术进入了人们的视野。很多学者在研究旅游行为时，运用该技术对游客出行行为的模拟以再现游客在不同条件下的出行行为或对比不同管理方案下的实施效果。在旅游行为模拟方面，基于智能体的仿真技术因能较好的描述。旅游者的出行时空分布，受到国内外许多研究者的关注。智能体(Agent)仿真在旅游行为模拟方面的应用始于20世纪90年代。Gimblett等人提出的RBsim(RecreationBehaviorSimulatorSystem)最具有代表性。RBsim基于游客的相遇次数计算游客的满意度，并假定游客在相遇后会发生决策规则的改变，最终通过仿真输出游客的旅游质量指标。Bonabeau以大型主题公园为研究对象，模拟了游客在公园内的消费行为，并对公园内娱乐设施如何布置、是否延长开园时间等进行了分析。张仁军提出了基于GIS与Multi-Agent的景区游客空间行为模拟系统框架。黎巎以北京颐和园为例，建立基于Agent的景区游客行为仿真系统，并对景区内客流协调控制策略进行了讨论。唐晓莉引入智能体的理念设计了游客Agent的属性和行为规则，仿真分析了游客在区域内各地市间的跨界行为。一些学者则借助基于编程语言开发的多Agent仿真系统展开了旅游行为的研究，如Johnson等人则采用Anylogic软件，探讨了在加拿大的NovaScotia区域内加大冷门景区宣传和延长游客行程这两种实验场景下游客从热门旅游目的地转移到冷门目的地的潜力。Student等人运用NetLogo模拟了游客数量的增长、多样化经营措施等对南极洲的影响。王德等人基于NetLogo仿真研究了青岛世园博览会期间的游客游览行为。从已有研究成果可知，现有学者主要集中于多旅游目的地间和微观尺度的旅游景区内旅游者行为模拟，对旅游城市尺度的旅游者行为仿真分析较少。因此，如何提供一种模拟旅游者的出行行为的方法，对于把握城市内旅游者行为规律，编制更好的城市旅游规划，制定更好的旅游管理对策具有重要意义；同时更利于对景点所在地区的交通起到指导作用，以减少交通拥堵；成为亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种城市型旅游者出行仿真方法及系统。第一方面，本专利技术实施例提供一种城市型旅游者出行仿真方法，包括：S100、对仿真环境、旅游者Agent属性和行为规则进行设定；所述仿真环境包括旅游交通网络和旅游景点模型；所述旅游者Agent的属性决定其行为规则；S200、随机生成旅游者Agent，并对旅游者Agent的出行选择行为进行模拟；当模拟仿真进入循环迭代过程，直至满足迭代要求后仿真运行停止；S300、输出仿真结果，对已完成旅游行程仿真的旅游者Agent，统计其旅游行程和旅游效用。在一个实施例中，所述旅游交通网络的设定包括：建立旅游交通网络G＝(V,E)；其中，V＝{v1,v2,…,vn}为节点集合；所述节点集合由旅游者出游的起点v1、终点vn和不同景点vi组成，i∈(2,3…n-1)；E为路径集合。在一个实施例中，所述旅游者Agent的属性，包括：旅游出行起始点、终点、旅游时间预算、景点选择偏好和交通方式选择偏好。在一个实施例中，所述旅游Agent的属性决定其行为规则，包括：所述旅游者Agent游览景点后获得的旅游体验效用包括：景点的旅游活动效用和出行效用；所述旅游者Agent根据最大效益原则，选择最大效用之和的行为决策。在一个实施例中，所述出行效用为旅游者p从节点i到节点j之间选择k交通方式的出行感知效用，表示为：(1)式中，为费用—时间折算系数，取其中VOTp为旅游者p的时间价值；为反映出游时旅游者p对交通方式的选择标准，体现旅游者对出行时间和出行费用的偏好态度；为旅游者p从节点i到节点j选择交通方式k的出行时间；为旅游者p从节点i到节点j选择交通方式k的出行费用。在一个实施例中，所述景点的旅游活动效用与旅游景点属性、旅游活动感知时间和进行旅游获得所花费的费用相关；所述景点旅游活动效用为旅游者p游览景点i的旅游活动效用，表示为：(2)式中，Ai为景点i的吸引力；τ为景点吸引力—时间折算系数；分别为反映旅游者p对景点吸引力、旅游活动时间和费用的偏好程度；为旅游者p在景点i进行旅游活动花费的时间；Cactivity,i为景点i进行旅游活动的费用。在一个实施例中，所述旅游者Agent根据最大效益原则，选择最大效用之和的行为决策，包括：步骤1：旅游者Agent于时刻从住宿点0出发，令未游览的景点集合为CNL；根据式(1)分别计算从住宿点前往CNL中景点i的出行感知效用和景点i返回住宿点的出行感知效用根据效用最大化原则确定住宿点前往景点i的出行时间和景点i返回住宿点的出行时间步骤2：计算旅游者Agent到达景点i的时刻判断到达时刻是否在景点i的服务时间范围内，从CNL中剔除不满足的景点；如果CNL为空，则旅游者Agent结束行程；否则转入步骤3；步骤3：在更新后的CNL中，根据式(1)和式(2)计算景点i的旅游体验效用值令旅游者的旅游时间预算为Tmax，在满足旅游时间约束的景点中选择最大的景点d作为第一个游览景点；旅游者Agent游览完景点d后，根据旅游者Agent实际排队等待时间计算离开景点的时刻并在集合CNL中删除景点d，进入步骤4；如果没有满足旅游时间约束的景点，旅游者Agent结束行程；步骤4：旅游者Agent根据当前所在景点d，计算前往其它未游览景点j的出行时间和到达景点j的时刻其中，j∈CNL；从CNL中剔除不满足景点服务时间的景点，更新CNL；如果CNL＝φ，则旅游者Agent返回住宿点结束行程，否则转步骤5；步骤5：判断CNL中景点是否满足旅游时间约束：删除不满足的景点，并更新CNL；如CNL＝φ，旅游者Agent返回住宿点0并结束行程；否则计算CNL中各景点的旅游体验效用值并从中选择最大的景点r作为下一个游览景点；游完景点后，计算旅游者离开景点的时刻从CNL中删除景点r，返回步骤4。第二方面，本专利技术实施例提供一种城市型旅游者出行仿真系统，包括：仿真环境及行为规则设定模块，用于对仿真环境、旅游者Agent属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市型旅游者出行仿真方法，其特征在于，包括：/nS100、对仿真环境、旅游者Agent属性和行为规则进行设定；所述仿真环境包括旅游交通网络和旅游景点模型；所述旅游者Agent的属性决定其行为规则；/nS200、随机生成旅游者Agent，并对旅游者Agent的出行选择行为进行模拟；当模拟仿真进入循环迭代过程，直至满足迭代要求后仿真运行停止；/nS300、输出仿真结果，对已完成旅游行程仿真的旅游者Agent，统计其旅游行程和旅游效用。/n

【技术特征摘要】
1.一种城市型旅游者出行仿真方法，其特征在于，包括：
S100、对仿真环境、旅游者Agent属性和行为规则进行设定；所述仿真环境包括旅游交通网络和旅游景点模型；所述旅游者Agent的属性决定其行为规则；
S200、随机生成旅游者Agent，并对旅游者Agent的出行选择行为进行模拟；当模拟仿真进入循环迭代过程，直至满足迭代要求后仿真运行停止；
S300、输出仿真结果，对已完成旅游行程仿真的旅游者Agent，统计其旅游行程和旅游效用。


2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述旅游交通网络的设定包括：
建立旅游交通网络G＝(V,E)；其中，V＝{v1,v2,…,vn}为节点集合；所述节点集合由旅游者出游的起点v1、终点vn和不同景点vi组成，i∈(2,3…n-1)；E为路径集合。


3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述旅游者Agent的属性，包括：旅游出行起始点、终点、旅游时间预算、景点选择偏好和交通方式选择偏好。


4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述旅游Agent的属性决定其行为规则，包括：
所述旅游者Agent游览景点后获得的旅游体验效用包括：景点的旅游活动效用和出行效用；所述旅游者Agent根据最大效益原则，选择最大效用之和的行为决策。


5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述出行效用为旅游者p从节点i到节点j之间选择k交通方式的出行感知效用，表示为：



(1)式中，为费用—时间折算系数，取其中VOTp为旅游者p的时间价值；为反映出游时旅游者p对交通方式的选择标准，体现旅游者对出行时间和出行费用的偏好态度；为旅游者p从节点i到节点j选择交通方式k的出行时间；为旅游者p从节点i到节点j选择交通方式k的出行费用。


6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述景点的旅游活动效用与旅游景点属性、旅游活动感知时间和进行旅游获得所花费的费用相关；
所述景点旅游活动效用为旅游者p游览景点i的旅游活动效用，表示为：



(2)式中，Ai为景点i的吸引力；τ为景点吸引力—时间折算系数；分别为反映旅游者p对景点吸引力、旅游活动时间和费用的偏好程度；为旅游者p在景点i进行旅游活动花费的时间；Cactivity,...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍雄斌，
申请(专利权)人：福建船政交通职业学院，
类型：发明
国别省市：福建;35