[发明专利]基于主体的景区游客行为仿真建模方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机仿真技术领域，具体涉及一种基于主体(Agent)的景区游客行为仿真建模方法，可用于景区客流管理。

背景技术

随着我国旅游业的发展，景区客流在高峰期、日以及时刻存在超过极限容量的严重问题。景区游客与游憩环境之间存在共轭与正相关性，即当景区的自然、生态、社会、经济等环境要素受到游客活动的严重影响时，游客自身的游憩质量也会受到负面影响。计算机仿真建模方法是研究游客与环境交互影响的重要前沿方法，能够通过计算机仿真技术，模拟、推演游客在景区的动态行为，从而预测性地给出游客在景区的时空分布，为景区客流管理提供决策支持。

计算机仿真建模是指对研究对象建立仿真模型并实现模型运行环境的过程，建模结果即为一个仿真系统，仿真即为模型在仿真系统中的运行。景区游客行为仿真建模通过以下4个步骤构建：(1)选取有代表性的景区进行大量实地调查与分析；(2)建立景区游憩环境与游客行为模型；(3)编程实现基于模型的计算机仿真系统；(4)验证仿真系统。

Smith和Krutilla提出了一种郊野使用仿真模型WUSM(Wildness Use Simulation Model)。WUSM基于对游客的抽样建立游客的统计特征模型，即规模(人数)、旅游方式(步行、骑马等)、到达周、天、时间及游憩线路模式(路线、通道、宿营地构成的序列)的频数，模型运行时产生不同规模、到达时间、入口、旅游路线等游客特征的游客(个人、团队)，系统跟踪与记录游客之间的相遇次数、相遇地点以及相遇方式(碰面、经过、宿营等)并输出所记录数据的统计结果。Lawson和Manning等人开发出了基于仿真平台Extend的景区游客行为仿真系统，与WUSM的主要不同在于其集成了地理信息系统(Geographic Information System,GIS)。GIS被用于计算游客的行程长度。

Gimblett与Itami等人基于本体(Agent)技术开发了RBSim(Multiagent Recreation Behavior Simulator System)系统。RBSim用Agent表示游客及游客团队，用GIS表示游憩环境。RBSim的Agent基于BDI(Belief Desire Intension)规则构建，主要由三部分构成：(1)Agent的感知模块用于感知其他Agent、道路、公园设施、时间、天气等游憩环境要素；(2)Agent的推理模块采用目标(动机)驱动的推理机制，根据既定目标及环境感知，基于层次分析过程进行模糊决策，选择能够实现目标的路径、行为；(3)Agent的动作模块按照推理模块产生的行为选择结果采取相应的游憩行为，如移动、停留等。当模型执行即仿真时，Agent被实例化为各种类别的游客Agent(如徒步者、山地自行车驾驶者、吉普车驾驶者等)，Agent能够实时感知仿真环境产生的不同环境变量(如自己的位置、已游憩的路程、可视的其他Agent的位置、自己能量的损失等)、进行相应的推理(对下一目的地、下一旅行线路等进行决策)、执行相应的决策行为直至达到既定目标。RBSim提供各种仿真结果的分析报告，含图表及基于GIS的图形。

目前，研究人员构建了多种景区游客行为仿真建模方法，用于各类景区的客流管理。然而，这些方法始终存在如下问题：(1)采用概率统计方法对游客行为建模的，未给出这些基本行为的规律，而游客基本行为规律是仿真系统具有适应性的基础，也是景区客流管理的基础；(2)游客线路决策规则无论在理论上还是实际应用中都难以验证，导致系统检验困难，存在仿真结果可信度问题。针对上述问题，提出一种基于Agent的景区游客行为仿真建模方法，该方法以Agent表示游客，基于景区游客行为规律建立Agent行为模型，以此为基础构建模型的运行环境——景区游客行为计算机仿真系统，所建仿真系统的输出能够通过各种变换参数值的仿真实验，。

发明内容

针对上述景区游客行为仿真建模方法存在的问题，提出一种基于主体(Agent)的景区游客行为仿真建模方法，建立景区游客行为可检验模型，开发模型的运行环境，提供景区客流动态客流调控的决策支持。

本发明采用如下技术方案：一种基于主体(Agent)的景区客流仿真建模方法，其特征在于包含如下步骤：

步骤一，对景区环境建模。提取景区地理要素，包含道路、连接点以及停留点；所述的停留点为景点或使游客产生停留时间的服务设施。