構建游客出行規律的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

在第二次世界大戰后，國外學者開始研究旅游學，尤其是在50-70年代經濟迅速發展期間，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居民之間的關系較為多見。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]根據心理學和行為學等學科的研究方法和相關理論，研究旅游產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的因素，這些因素影響游客的決策結果，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)。Pearce[4]發現與游客自身條件相關的因素，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、目標效用和決策環境。

我國旅游業的發展，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律，從游客個人角度討論了性別、年齡、職業、受教育程度等因素和目的地選擇之間的相互關系。馮立新[7]等根據了交通通達性、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施對區域旅游空間格局的影響。張衛[8]從心理學和行為學方面，有規律的分析和總結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]等進行了相關研究，并闡述了旅游交通行為理論。陳建昌[10]則利用假設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，盡管國內外學者從不同角度提供了很多理論和有價值的結論，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計與監測上，而游客行為規律的研究和動態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 游客出行規律的研究還遠遠不夠。

當前旅游業的發展，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律的相關因素。游客進行出行決策的過程，實際上是游客對旅游相關的信息收集輸入、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，并結合NetLogo仿真系統仿真，提出更適合旅游交通建設的道路結構，更好的開發旅游資源，促進旅游交通的合理化和旅游業的發展。

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用以下公式來表現人類的消費行為：

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、出行目的地與出發地的距離以及相關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地的距離；d表示相關的交通屬性；d表示目的地屬性；o用來表示游客的心理因素的影響。

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

1.2 分析影響游客出行規律的因素

分析游客的出行規律，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、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 分析游客的出行規律

圖1 游客出行規律對交通的影響示意圖

2 當前旅游交通存在的問題

2.1 區域旅游交通線網設計不合理

大多數旅游景點尚未形成完善的旅游網絡，主要旅游景區道路等級偏低。并且隨著自駕車旅游的不斷發展，游客更多傾向于在節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 交通基礎設施建設滯后

隨著旅游業的發展，旅游車輛對加油站、停車場、車輛修理、通訊設施與醫療設施等相關基礎道路交通設施的需求不斷增加，而在旅游交通路線上缺乏車輛維修保養、通訊設施和醫療設施等設施，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，無處安放車輛的現象，因此，要合理設計旅游交通路段的基礎設施，保障車輛的正常出行。

2.3 出行信息發布不完整

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鍵。

2.4 交通網絡布局不能適應車輛需求

大多數旅游者為了節省旅行路途中消耗的時間，在進行線路規劃的過程中，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，帶來了區域交通路段擁擠甚至交通網絡癱瘓的問題，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交通路線進行合理規劃與網絡布局，合理引導交通車輛，提高交通出行可達性。

3 旅游地交通建設的相關建議

3.1 景點內部停車設施

旅游地停車場首先要考慮到全景區的最大停車需求量；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。還要進行機動車與非機動車的分區域泊車設計，建議根據多種車型、 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，建議根據周邊單雙車道的不同設置，進行路口擴寬；同時設置相應的限速等警示牌、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置，實現人車分離，確保交叉口安全。在景區出入口方面，建議完善限速等警示牌、減速帶標志牌，道路改造優化實現人流、車流的有效分流，提高出入口安全系數，提升道路通行能力。

3.3 完善道路車流組織

建議在旅游景點內實行較為穩妥的單向交通，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置安全防護欄等來限制出入。同時建議在岔路口設立停車牌、誘導顯示牌、通行導引地圖、通行導引指示牌等，調整車流運行方式，有效組織車流。

3.4 公共交通設施改善

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 道路結構建設建議

4.1 道路結構選擇

根據當前旅游交通結構的不足，結合上述幾個建議，我們可以設計一下幾種交通道路：

(1) 網狀道路結構：高密度、道路間距小，如圖2所示。

圖2 網狀道路結構

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

圖3 樹狀道路結構

(3) 大馬路道路結構：形狀與網狀相似，但密度低，間距大，如圖4所示。

圖4 大馬路道路結構

4.2 建立交通仿真模型

根據上述幾張圖片，利用NetLogo仿真出三種道路模型。

(1) 網狀道路仿真模型：

設置車輛數目為100，人群數量為50，東西南北方向車輛數目各占總數的50%，車輛減速值為0.05，車輛加速數值為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 網狀道路模型(1)

圖6 網狀道路模型(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定。

(2) 大馬路狀道路仿真模型：

同樣，設置車輛數目為100人群數目為50，但是為了防止道路堵塞，設置東面方向的車輛數目占總數的15%，北面方向的車輛數目占總數30%，其他兩個方向的車輛數目占總數的65%，人群數目為總數的30%，車輛加速數值為0.05，減速數值為0.05，green-length1、green-length2和green-length3的數值為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，四個方向的車輛數目也變化較大，車輛等待時間變為78，人群等待時間為312，與網狀道路模型相比，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，車輛數目減少，所以導致等待時間加長。

(3) 樹狀道路仿真模型：

設置車輛數目為100，人群數量為50，東西南北方向車輛數目各占總數的50%，車輛減速值為0.05，車輛加速數值為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目有所變化，但是車輛等待時間變為90，人群等待時間變為320，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 道路建設的建議

在旅游景點周邊道路結構建設方面，建議選擇網狀道路結構或與網狀道路結構相似的結構類型，或者在不同條件約束下，借鑒網狀道路結構的優點并加以應用。而在旅游景點內部，適合建立密度低、間距大的大馬路道路結構或與之類似的道路結構，提高交通的安全性跟流暢性。針對較大的車流量問題，建議通過建設樹狀道路結構或類似的道路結構來緩解道路壓力，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目明顯加多。

5 總結

本文根據研究旅游出行方式選擇、游客出行逗留時間、旅游出發地距目的地距離、旅游相關道路的交通屬性以及目的地屬性等因素對游客出行規律的影響，結合NetLogo仿真模型分析當前道路結構的局限性，建設出更有利于交通流動的三種道路結構，分析出適合于旅游景點周邊建設的網狀道路結構和景點內部的大馬路道路結構。以此改善旅游景點的交通建設，促進旅游業的發展。

接下來的研究方向將不僅局限于影響游客出行規律的五個重要因素，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年上海市大學生創新創業項目《迪士尼開園后對交通的影響及應對措施研究》(編號201611639015)的支持；以及2017年國家級大學生創新創業項目《迪士尼開園后對交通的影響及應對措施研究》(編號201711047011)的支持。