構(gòu)建游客出行規(guī)律的NetLogo交通仿真模型

黃霞, 張高煜, 楊小鐸

(上海立信會計金融學院， 上海 201209)

0 引言

在第二次世界大戰(zhàn)后，國外學者開始研究旅游學，尤其是在50-70年代經(jīng)濟迅速發(fā)展期間，針對旅游者行為方面的研究，主要以旅游者心理需求、旅游動機和旅游者與旅游景點社區(qū)居民之間的關(guān)系較為多見。G. a Bmmel[1]對人們的各種休閑娛樂和旅游等行為做了深刻的研究。L. J. crampon[2]根據(jù)心理學和行為學等學科的研究方法和相關(guān)理論，研究旅游產(chǎn)生的引力和推力并建立了引力模型。推力是指與游客自身情況有關(guān)的因素，這些因素影響游客的決策結(jié)果，包括旅游者性別、收入和受教育程度等其他變量；引力是指旅游目的地旅游資源吸引力大小以及連接游客出發(fā)地與目的地之間的交通通道的便利程度等。Crompton[3]認為目的地的選擇行為特征表現(xiàn)為感知性約束條件(如時間、金錢、旅游能力以及目的地形象相互作用的函數(shù))。Pearce[4]發(fā)現(xiàn)與游客自身條件相關(guān)的因素，如時間、金錢、家庭情況和工作等因素是旅游決策的阻力因素，他指出旅游決策受心理因素和社會因素的影響，心理因素主要是個人動機、知覺、態(tài)度、學習和人格；社會因素主要是角色和家庭、社會階層、參照群體和文化。更多的學者從多維度研究影響旅游決策的因素，認為主要影響因素是個體價值觀、目標效用和決策環(huán)境。

我國旅游業(yè)的發(fā)展，真正意義上開始與1978年，較國外起步較晚。當時主要研究旅游客體和媒體，而對旅游主體的研究較少。保繼剛[5]以北京市為例，研究了旅游動機、旅游動力、旅游決策和游客偏好對游客的影響，并對游客行為進行實證研究。吳必虎[6]研究了中國城市居民旅游目的地選擇的四個基本規(guī)律，從游客個人角度討論了性別、年齡、職業(yè)、受教育程度等因素和目的地選擇之間的相互關(guān)系。馮立新[7]等根據(jù)了交通通達性、旅游資源、客源市場、旅游線路等因素，分析了主要交通路段設(shè)施對區(qū)域旅游空間格局的影響。張衛(wèi)[8]從心理學和行為學方面，有規(guī)律的分析和總結(jié)了不同類型的旅游者的消費行為。對于旅游運輸需求屬性對交通方式選擇的影響，包括收入水平的影響、出行時間價值的影響和出行方式偏好的影響等，趙瑜[9]等進行了相關(guān)研究，并闡述了旅游交通行為理論。陳建昌[10]則利用假設(shè)檢驗法研究了游客的出行決策行、空間行為及其實踐意義，總結(jié)出了大、中、小等各種不同空間行為的特征。

綜上所述，盡管國內(nèi)外學者從不同角度提供了很多理論和有價值的結(jié)論，但也有不足之處：國外對游客行為的研究，主要集中在游客客流量的統(tǒng)計與監(jiān)測上，而游客行為規(guī)律的研究和動態(tài)變化對交通的影響還缺乏深入研究；我國針對旅游客體和旅游媒體的研究比較多，偏少對旅游主體、旅游交通行為的研究，并且對 游客出行規(guī)律的研究還遠遠不夠。

當前旅游業(yè)的發(fā)展，不僅要針對資源供給和資源配置方面研究，研究游客對資源的需求的影響方面，還要研究影響游客的出行規(guī)律的相關(guān)因素。游客進行出行決策的過程，實際上是游客對旅游相關(guān)的信息收集輸入、篩選對比和進行分析處理，并在個體屬性和自身偏好等因素的影響下進行輸入反饋的心理過程。本文通過對游客出行規(guī)律的研究，通過分析旅游出行方式、出行逗留時間和出行目的地的選擇、交通費用等交通屬性和目的地的知名度等目的地屬性幾個方面，為游客提供更舒適便捷的交通建設(shè)，并結(jié)合NetLogo仿真系統(tǒng)仿真，提出更適合旅游交通建設(shè)的道路結(jié)構(gòu)，更好的開發(fā)旅游資源，促進旅游交通的合理化和旅游業(yè)的發(fā)展。

1 交通模型的建立

1.1 旅游者的出行行為理論

行為科學家科萊文曾經(jīng)用以下公式來表現(xiàn)人類的消費行為：

CB=f(p，s，e)

其中：CB為消費者的行為；p為消費者的個人特點；s表示社會影響因素；e為環(huán)境因素。以上公式同樣適用于描述旅游者的出行行為，旅游者進行出行決策的過程中，其行為必然會直接或間接受到游客的出行方式、出行逗留時間、出行目的地與出發(fā)地的距離以及相關(guān)交通屬性和目的地屬性的影響，可以用以下公式來表示：

Y=f(a,b,c,d,e,o)

其中：Y表示旅游者行為；a表示游客出行方式；b表示游客出行逗留時間；c表示出行目的地與出發(fā)地的距離；d表示相關(guān)的交通屬性；d表示目的地屬性；o用來表示游客的心理因素的影響。

旅游者的出行規(guī)律直接會影響到旅游交通，本文根據(jù)對上述五個游客出行規(guī)律的研究，分析游客出行規(guī)律對旅游交通的影響，畫出游客出行規(guī)律和旅游交通的關(guān)系影響圖，結(jié)果如圖1所示。

1.2 分析影響游客出行規(guī)律的因素

分析游客的出行規(guī)律，如表1所示。

除上述5個影響因素以外，游客自身的年齡、學歷、職業(yè)、月收入也會影響到游客的出行方式。比如，由于男性更傾向于追求自由與探險，所以在自駕車旅行方式中男性所占比例高于女性；而大多數(shù)青中年階段的游客，也更喜歡自駕車旅行。

表1 分析游客的出行規(guī)律

圖1 游客出行規(guī)律對交通的影響示意圖

2 當前旅游交通存在的問題

2.1 區(qū)域旅游交通線網(wǎng)設(shè)計不合理

大多數(shù)旅游景點尚未形成完善的旅游網(wǎng)絡(luò)，主要旅游景區(qū)道路等級偏低。并且隨著自駕車旅游的不斷發(fā)展，游客更多傾向于在節(jié)假日期間選擇自駕車旅行，使得旅游目的地的車流量不斷增加，給景點的旅游道路交通帶來了極大壓力。

2.2 交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后

隨著旅游業(yè)的發(fā)展，旅游車輛對加油站、停車場、車輛修理、通訊設(shè)施與醫(yī)療設(shè)施等相關(guān)基礎(chǔ)道路交通設(shè)施的需求不斷增加，而在旅游交通路線上缺乏車輛維修保養(yǎng)、通訊設(shè)施和醫(yī)療設(shè)施等設(shè)施，妨礙了車輛的正常出行。在旅游旺季有可能面臨停車場不足，無處安放車輛的現(xiàn)象，因此，要合理設(shè)計旅游交通路段的基礎(chǔ)設(shè)施，保障車輛的正常出行。

2.3 出行信息發(fā)布不完整

旅游交通路段上道理交通標志、交通標線和交通信號的準確性和清晰性，是車輛安全出行的保障，景區(qū)標志物的缺乏，標志只想不清晰，給游客帶來了嚴重的不便，因此，要提高道路周邊的信息，是游客安全出行的關(guān)鍵。

2.4 交通網(wǎng)絡(luò)布局不能適應(yīng)車輛需求

大多數(shù)旅游者為了節(jié)省旅行路途中消耗的時間，在進行線路規(guī)劃的過程中，會偏向于選擇距離較短的便捷性出行道路，并在節(jié)假日期間，主要的基本交通出行，不能滿足旅游高峰期的井噴旅游流，帶來了區(qū)域交通路段擁擠甚至交通網(wǎng)絡(luò)癱瘓的問題，引起交通事故，增加安全問題。為此，對游客選擇性偏高的旅游景區(qū)交通路線進行合理規(guī)劃與網(wǎng)絡(luò)布局，合理引導(dǎo)交通車輛，提高交通出行可達性。

3 旅游地交通建設(shè)的相關(guān)建議

3.1 景點內(nèi)部停車設(shè)施

旅游地停車場首先要考慮到全景區(qū)的最大停車需求量；停車場布局要考慮到游客出入方便、 泊車方便與車輛出入方便；空間位置上不僅要合理利用地上有限空間，同時可以考慮進行地下停車場的合理開發(fā)。還要進行機動車與非機動車的分區(qū)域泊車設(shè)計，建議根據(jù)多種車型、 種類和儲量停泊和出入的不同需求，建立不同的停車場類型。

3.2 改善道路交叉口

在旅游景點周邊交叉口方面，建議根據(jù)周邊單雙車道的不同設(shè)置，進行路口擴寬；同時設(shè)置相應(yīng)的限速等警示牌、減速帶標志牌、地面流向標等，并且采用分隔欄或者其他人車隔離設(shè)置，實現(xiàn)人車分離，確保交叉口安全。在景區(qū)出入口方面，建議完善限速等警示牌、減速帶標志牌，道路改造優(yōu)化實現(xiàn)人流、車流的有效分流，提高出入口安全系數(shù)，提升道路通行能力。

3.3 完善道路車流組織

建議在旅游景點內(nèi)實行較為穩(wěn)妥的單向交通，尤其是在車流較多的進出口處或游客較多的路段，以單向交通通行為主，并在部分非主干道出入口設(shè)置安全防護欄等來限制出入。同時建議在岔路口設(shè)立停車牌、誘導(dǎo)顯示牌、通行導(dǎo)引地圖、通行導(dǎo)引指示牌等，調(diào)整車流運行方式，有效組織車流。

3.4 公共交通設(shè)施改善

主要包括旅游景點周邊公交車站、地鐵站、公共自行車停泊點等，此類游客出行站點建議盡量與景點出入口保持恰當距離，既方便游客出行、不增加游客步行壓力，又盡量不影響出入口的車輛、人員進出。在適當條件下，可考慮因地制宜，通過修建通行天橋或地下通道來緩解人流車流交錯壓力，減少不必要的交通沖突，保障安全。

4 道路結(jié)構(gòu)建設(shè)建議

4.1 道路結(jié)構(gòu)選擇

根據(jù)當前旅游交通結(jié)構(gòu)的不足，結(jié)合上述幾個建議，我們可以設(shè)計一下幾種交通道路：

(1) 網(wǎng)狀道路結(jié)構(gòu)：高密度、道路間距小，如圖2所示。

圖2 網(wǎng)狀道路結(jié)構(gòu)

(2) 樹狀道路結(jié)構(gòu)：根據(jù)道路等級大小形成，地方街道為枝干道，匯集于主干道，如圖3所示。

圖3 樹狀道路結(jié)構(gòu)

(3) 大馬路道路結(jié)構(gòu)：形狀與網(wǎng)狀相似，但密度低，間距大，如圖4所示。

圖4 大馬路道路結(jié)構(gòu)

4.2 建立交通仿真模型

根據(jù)上述幾張圖片，利用NetLogo仿真出三種道路模型。

(1) 網(wǎng)狀道路仿真模型：

設(shè)置車輛數(shù)目為100，人群數(shù)量為50，東西南北方向車輛數(shù)目各占總數(shù)的50%，車輛減速值為0.05，車輛加速數(shù)值為0.05，green-length1和green-length2的值為80，初始化模型后，運行程度，觀察車輛與人群的等待時間及速度變化情況，如圖5、圖6所示。

圖5 網(wǎng)狀道路模型(1)

圖6 網(wǎng)狀道路模型(2)

可以看出，隨著時間的推進，此時車輛與人群的等待時間都小于最大等待時間的數(shù)值，車輛的速度也小于最大速度，東西南北4個方向的車輛數(shù)目都差不多，車輛等待時間為95，人群等待時間為112，整個道路交通狀況穩(wěn)定。

(2) 大馬路狀道路仿真模型：

同樣，設(shè)置車輛數(shù)目為100人群數(shù)目為50，但是為了防止道路堵塞，設(shè)置東面方向的車輛數(shù)目占總數(shù)的15%，北面方向的車輛數(shù)目占總數(shù)30%，其他兩個方向的車輛數(shù)目占總數(shù)的65%，人群數(shù)目為總數(shù)的30%，車輛加速數(shù)值為0.05，減速數(shù)值為0.05，green-length1、green-length2和green-length3的數(shù)值為80，運行程序，觀察車輛和人群的等待時間及速度，如圖7、圖8所示。

圖7 大馬路狀道路模型(1)

圖8 大馬路狀道路模型(2)

此時，車輛和人群等待時間仍小于其最大值，車速雖有較大波動，但也小于平均速度，四個方向的車輛數(shù)目也變化較大，車輛等待時間變?yōu)?8，人群等待時間為312，與網(wǎng)狀道路模型相比，車輛等待時間減少，人群等待時間都有所增長，是因為十字路口增多，車輛數(shù)目減少，所以導(dǎo)致等待時間加長。

(3) 樹狀道路仿真模型：

設(shè)置車輛數(shù)目為100，人群數(shù)量為50，東西南北方向車輛數(shù)目各占總數(shù)的50%，車輛減速值為0.05，車輛加速數(shù)值為0.05，green-length1到green-length11的值為120，初始化模型后，運行程度，觀察車輛與人群的等待時間及速度變化情況，如圖9、圖10所示。

圖9 樹狀道路模型(1)

圖10 樹狀道路模型(2)

可以看出，隨著時間的推進，此時車輛與人群的等待時間情況，車輛的速度也小于最大速度，東西南北四個方向的車輛數(shù)目有所變化，但是車輛等待時間變?yōu)?0，人群等待時間變?yōu)?20，增長幅度較大。雖然車輛和人群交通量雖然沒變，但交通路口明顯增多，所以平均等待時間也增多。

4.3 道路建設(shè)的建議

在旅游景點周邊道路結(jié)構(gòu)建設(shè)方面，建議選擇網(wǎng)狀道路結(jié)構(gòu)或與網(wǎng)狀道路結(jié)構(gòu)相似的結(jié)構(gòu)類型，或者在不同條件約束下，借鑒網(wǎng)狀道路結(jié)構(gòu)的優(yōu)點并加以應(yīng)用。而在旅游景點內(nèi)部，適合建立密度低、間距大的大馬路道路結(jié)構(gòu)或與之類似的道路結(jié)構(gòu)，提高交通的安全性跟流暢性。針對較大的車流量問題，建議通過建設(shè)樹狀道路結(jié)構(gòu)或類似的道路結(jié)構(gòu)來緩解道路壓力，這種道路密度高，雖然車輛流動性較差，但是能夠容納的車輛數(shù)目明顯加多。

5 總結(jié)

本文根據(jù)研究旅游出行方式選擇、游客出行逗留時間、旅游出發(fā)地距目的地距離、旅游相關(guān)道路的交通屬性以及目的地屬性等因素對游客出行規(guī)律的影響，結(jié)合NetLogo仿真模型分析當前道路結(jié)構(gòu)的局限性，建設(shè)出更有利于交通流動的三種道路結(jié)構(gòu)，分析出適合于旅游景點周邊建設(shè)的網(wǎng)狀道路結(jié)構(gòu)和景點內(nèi)部的大馬路道路結(jié)構(gòu)。以此改善旅游景點的交通建設(shè)，促進旅游業(yè)的發(fā)展。

接下來的研究方向?qū)⒉粌H局限于影響游客出行規(guī)律的五個重要因素，會加入其他更多影響游客出行的因素，比如更深入的了解游客自身的屬性，包括性別、年齡、職業(yè)和月收入等，不斷改進模型，使建立的模型更加準確。

致謝

本文受到2016年上海市大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目《迪士尼開園后對交通的影響及應(yīng)對措施研究》(編號201611639015)的支持；以及2017年國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目《迪士尼開園后對交通的影響及應(yīng)對措施研究》(編號201711047011)的支持。