[发明专利]基于主体的景区游客行为仿真建模方法

摘要

基于主体的景区游客行为仿真建模方法，属于计算机仿真技术领域。本发明提出一种基于主体(Agent)的景区游客行为仿真建模方法，对景区游客基本行为进行建模，所建模型能够被有效验证，模型运行结果与实际情况拟合度较好，可以实现对景区游客行为的有效模拟。

主权项

一种基于主体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；步骤二，对景区到达建模；游客到达建模为复合非平稳泊松到达过程；将游客到达速率在全天的波动分为n个时间区间，令j＝1..n,则在某时间区间j内，游客单个到达过程是泊松过程，在长度为s的任意时间区间的到达数量是以速率为λ(t_j)的泊松随机变量；由于景区游客通常成批到达，所述的成批到达是指以团队、家庭、朋友成批到达，令N'(t)＝max{i:t_i≤t}为t时刻前已经到达游客的批数目，X(t)为时刻t前到达的游客总数，B_k为第k批中游客的数目，有其中，B_k为独立同分布泊松随机变量，独立于{N'(t),t≥0}，则{N'(t),t≥0}是一个非平稳泊松分布；其中，时间区间j内游客到达速率λ(t_j)以及B_k的数学期望根据景区实际观测数据估计；为了获得λ(t_j)的估计，将观测日时间区间按照x分钟一个区间长度分为y个子区间t_j(j＝1...y)，首先计算每个子区间的平均到达数，这些到达数是对应子区间到达期望数的估计，然后用平均数除以子区间的长度x分钟，则得到每个子区间t_j到达速率的估计；步骤三，游客移动建模为马尔科夫决策过程，即游客基于马尔科夫转移概率矩阵进行移动方向决策；令游客移动{X_i,i∈T}(T＝{0,1,2,...})是一组定义在状态空间S上的随机变量，S包含景点与路线，有P(X_n+1＝j|X₀,...,X_n)＝P(X_n+1＝j|X_n)，即游客在某决策点i∈T选择下一要参观景点或路线X_n+1仅与当前所在景点或线路X_n相关，游客移动决策过程是一个马尔科夫决策过程；令马尔科夫决策过程的转移概率矩阵阶数为1，得到游客在景点或线路间的1步迁移概率矩阵M＝{p_ij}；因p_ij随全天时间而变化，则有M(t),t∈T；M(t)由观测数据统计分析估计；步骤四，游客停留建模分为两种情况；对游客集中停留的景点游客停留时间服从分时间区间均值为μ_i的爱尔朗分布(k＝2)；对游客只做短暂停留的景点游客在景点的停留时间服从分时间区间均值为μ_j的指数分布；全天的波动分为n个时间区间，i＝1..n,μ_i值由观测数据获得；步骤五，游客在景点间的行进速度基于观测数据分时间区间取统计均值；步骤六，完成上述景区游客行为仿真模型的编程实现；步骤七，输出仿真模型的运行数据。