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近年来,随着社会经济快速发展和人民生活水平不断提高,我国游客规模不断地扩大,结伴出游的游客比例较高。当游客在景区通道内行走时,身处不同规模结伴群组中,会受到群组大小及群组内、外游客行为的影响,产生速度、转角、运动方向等变化。随着游客量的增加,结伴群组成员之间运动状态会不断发生变化,需要不断地进行协调和配合,产生不同程度的冲突,导致行走速度降低。景区客流迅速集中,尤其是景区通道处的客流,进一步加剧了景区交通拥堵,导致游客旅游体验不佳。因此,有必要选取景区通道内的游客为研究对象,研究结伴游客微观行为特征及其对景区游客通行效率的影响,以便为景区建设前期的设施优化设计与景区运营中的客流组织管理提供理论依据。
结伴游客的识别是挖掘游客的运动行为特性的前提,论文提出了基于时空轨迹数据的结伴游客识别方法及流程,分为游客运动视频采集、游客轨迹提取和结伴游客识别三部分。基于景区游客视频数据,采用时空轨迹方法提取通道内游客轨迹,标定速度、加速度等特征参数,采用DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)聚类算法,识别结伴游客的时空轨迹。并以颐和园游客为例,进行实例分析,分析结伴游客特性,并与视频观察法获取的数据进行对比,进行算法精度验证。研究结果表明,改进DBSCAN算法与实际观察结果具有90.4%的一致性,表明改进的DBSCAN算法挖掘结伴轨迹数据是有效的。
考虑走廊宽度、游客密度、行人个体离所在结伴群体质心的横向投影距离等因素对结伴群体成员行走决策的影响,选取结伴群体从“混合式”变为“River-like式”的演化模式,构建考虑游客结伴模式演化的改进社会力模型。仿真实验结果表明,在景区通道入口处、中线处、出口处计算得到的真实轨迹与仿真轨迹的分布概率平均误差分别为0.1%、0.1%、1.76%,并且仿真得到的通行时间与真实时间误差值均小于0.05%,说明改进社会力模型能很好诠释结伴游客的运动特性。
在考虑游客结伴模式演化的改进社会力模型的基础上探讨了游客结伴群组大小、群组组数及结伴人数比例对通行效率影响。仿真结果表明,若群组大小为4人,群组组数分别为0、1、5、10、12时,每位游客的平均通行时间分别为4.89s、5.00s、5.61s、6.63s和6.87s,表明群组组数越多,每位游客的平均通行时间越长;当群组大小分别为2人、3人时,结论相似。随着结伴人数比例的逐渐增大,群组大小对平均通行时间的影响逐渐变得明显,当结伴群组大小为4人,且结伴人数比例为48%、56%、64%、80%、88%和96%时,通道平均通行时间分别为5.48s、5.46s、5.63s、6.04s、6.25s、6.87s,表明结伴群组越大,其平均通行时间越长;当群组大小为2、3人时,结论相似。
为对通道内的个体和结伴群体进行分层引导,在景区通道内设置护栏将通道分为个体通道和团体通道,个体通道以快捷为目标,团体通道以便于游客交流为发展方向。搭建干预场景,探讨有无护栏及护栏设置位置、长度等对景区通道内游客通行效率的影响,解析不同护栏位置、长度布局下的优化效果。研究结果表明,结伴群组大小越大,通行效率越低;通道宽度在6m及以上时,比较适合增设护栏;当通道宽度为6m时,护栏设置于通道宽度的1/2处,通行效率最高。研究成果对于进一步改善景区通道设施、缓解景点拥挤、提升游客体验具有一定的参考意义。
结伴游客的识别是挖掘游客的运动行为特性的前提,论文提出了基于时空轨迹数据的结伴游客识别方法及流程,分为游客运动视频采集、游客轨迹提取和结伴游客识别三部分。基于景区游客视频数据,采用时空轨迹方法提取通道内游客轨迹,标定速度、加速度等特征参数,采用DBSCAN(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise)聚类算法,识别结伴游客的时空轨迹。并以颐和园游客为例,进行实例分析,分析结伴游客特性,并与视频观察法获取的数据进行对比,进行算法精度验证。研究结果表明,改进DBSCAN算法与实际观察结果具有90.4%的一致性,表明改进的DBSCAN算法挖掘结伴轨迹数据是有效的。
考虑走廊宽度、游客密度、行人个体离所在结伴群体质心的横向投影距离等因素对结伴群体成员行走决策的影响,选取结伴群体从“混合式”变为“River-like式”的演化模式,构建考虑游客结伴模式演化的改进社会力模型。仿真实验结果表明,在景区通道入口处、中线处、出口处计算得到的真实轨迹与仿真轨迹的分布概率平均误差分别为0.1%、0.1%、1.76%,并且仿真得到的通行时间与真实时间误差值均小于0.05%,说明改进社会力模型能很好诠释结伴游客的运动特性。
在考虑游客结伴模式演化的改进社会力模型的基础上探讨了游客结伴群组大小、群组组数及结伴人数比例对通行效率影响。仿真结果表明,若群组大小为4人,群组组数分别为0、1、5、10、12时,每位游客的平均通行时间分别为4.89s、5.00s、5.61s、6.63s和6.87s,表明群组组数越多,每位游客的平均通行时间越长;当群组大小分别为2人、3人时,结论相似。随着结伴人数比例的逐渐增大,群组大小对平均通行时间的影响逐渐变得明显,当结伴群组大小为4人,且结伴人数比例为48%、56%、64%、80%、88%和96%时,通道平均通行时间分别为5.48s、5.46s、5.63s、6.04s、6.25s、6.87s,表明结伴群组越大,其平均通行时间越长;当群组大小为2、3人时,结论相似。
为对通道内的个体和结伴群体进行分层引导,在景区通道内设置护栏将通道分为个体通道和团体通道,个体通道以快捷为目标,团体通道以便于游客交流为发展方向。搭建干预场景,探讨有无护栏及护栏设置位置、长度等对景区通道内游客通行效率的影响,解析不同护栏位置、长度布局下的优化效果。研究结果表明,结伴群组大小越大,通行效率越低;通道宽度在6m及以上时,比较适合增设护栏;当通道宽度为6m时,护栏设置于通道宽度的1/2处,通行效率最高。研究成果对于进一步改善景区通道设施、缓解景点拥挤、提升游客体验具有一定的参考意义。