构建游客出行规律的NetLogo交通仿真模型

黄霞, 张高煜, 杨小铎

(上海立信会计金融学院， 上海 201209)

0 引言

在第二次世界大战后，国外学者开始研究旅游学，尤其是在50-70年代经济迅速发展期间，针对旅游者行为方面的研究，主要以旅游者心理需求、旅游动机和旅游者与旅游景点社区居民之间的关系较为多见。G. a Bmmel[1]对人们的各种休闲娱乐和旅游等行为做了深刻的研究。L. J. crampon[2]根据心理学和行为学等学科的研究方法和相关理论，研究旅游产生的引力和推力并建立了引力模型。推力是指与游客自身情况有关的因素，这些因素影响游客的决策结果，包括旅游者性别、收入和受教育程度等其他变量；引力是指旅游目的地旅游资源吸引力大小以及连接游客出发地与目的地之间的交通通道的便利程度等。Crompton[3]认为目的地的选择行为特征表现为感知性约束条件(如时间、金钱、旅游能力以及目的地形象相互作用的函数)。Pearce[4]发现与游客自身条件相关的因素，如时间、金钱、家庭情况和工作等因素是旅游决策的阻力因素，他指出旅游决策受心理因素和社会因素的影响，心理因素主要是个人动机、知觉、态度、学习和人格；社会因素主要是角色和家庭、社会阶层、参照群体和文化。更多的学者从多维度研究影响旅游决策的因素，认为主要影响因素是个体价值观、目标效用和决策环境。

我国旅游业的发展，真正意义上开始与1978年，较国外起步较晚。当时主要研究旅游客体和媒体，而对旅游主体的研究较少。保继刚[5]以北京市为例，研究了旅游动机、旅游动力、旅游决策和游客偏好对游客的影响，并对游客行为进行实证研究。吴必虎[6]研究了中国城市居民旅游目的地选择的四个基本规律，从游客个人角度讨论了性别、年龄、职业、受教育程度等因素和目的地选择之间的相互关系。冯立新[7]等根据了交通通达性、旅游资源、客源市场、旅游线路等因素，分析了主要交通路段设施对区域旅游空间格局的影响。张卫[8]从心理学和行为学方面，有规律的分析和总结了不同类型的旅游者的消费行为。对于旅游运输需求属性对交通方式选择的影响，包括收入水平的影响、出行时间价值的影响和出行方式偏好的影响等，赵瑜[9]等进行了相关研究，并阐述了旅游交通行为理论。陈建昌[10]则利用假设检验法研究了游客的出行决策行、空间行为及其实践意义，总结出了大、中、小等各种不同空间行为的特征。

综上所述，尽管国内外学者从不同角度提供了很多理论和有价值的结论，但也有不足之处：国外对游客行为的研究，主要集中在游客客流量的统计与监测上，而游客行为规律的研究和动态变化对交通的影响还缺乏深入研究；我国针对旅游客体和旅游媒体的研究比较多，偏少对旅游主体、旅游交通行为的研究，并且对 游客出行规律的研究还远远不够。

当前旅游业的发展，不仅要针对资源供给和资源配置方面研究，研究游客对资源的需求的影响方面，还要研究影响游客的出行规律的相关因素。游客进行出行决策的过程，实际上是游客对旅游相关的信息收集输入、筛选对比和进行分析处理，并在个体属性和自身偏好等因素的影响下进行输入反馈的心理过程。本文通过对游客出行规律的研究，通过分析旅游出行方式、出行逗留时间和出行目的地的选择、交通费用等交通属性和目的地的知名度等目的地属性几个方面，为游客提供更舒适便捷的交通建设，并结合NetLogo仿真系统仿真，提出更适合旅游交通建设的道路结构，更好的开发旅游资源，促进旅游交通的合理化和旅游业的发展。

1 交通模型的建立

1.1 旅游者的出行行为理论

行为科学家科莱文曾经用以下公式来表现人类的消费行为：

CB=f(p，s，e)

其中：CB为消费者的行为；p为消费者的个人特点；s表示社会影响因素；e为环境因素。以上公式同样适用于描述旅游者的出行行为，旅游者进行出行决策的过程中，其行为必然会直接或间接受到游客的出行方式、出行逗留时间、出行目的地与出发地的距离以及相关交通属性和目的地属性的影响，可以用以下公式来表示：

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

其中：Y表示旅游者行为；a表示游客出行方式；b表示游客出行逗留时间；c表示出行目的地与出发地的距离；d表示相关的交通属性；d表示目的地属性；o用来表示游客的心理因素的影响。

旅游者的出行规律直接会影响到旅游交通，本文根据对上述五个游客出行规律的研究，分析游客出行规律对旅游交通的影响，画出游客出行规律和旅游交通的关系影响图，结果如图1所示。

1.2 分析影响游客出行规律的因素

分析游客的出行规律，如表1所示。

除上述5个影响因素以外，游客自身的年龄、学历、职业、月收入也会影响到游客的出行方式。比如，由于男性更倾向于追求自由与探险，所以在自驾车旅行方式中男性所占比例高于女性；而大多数青中年阶段的游客，也更喜欢自驾车旅行。

表1 分析游客的出行规律

图1 游客出行规律对交通的影响示意图

2 当前旅游交通存在的问题

2.1 区域旅游交通线网设计不合理

大多数旅游景点尚未形成完善的旅游网络，主要旅游景区道路等级偏低。并且随着自驾车旅游的不断发展，游客更多倾向于在节假日期间选择自驾车旅行，使得旅游目的地的车流量不断增加，给景点的旅游道路交通带来了极大压力。

2.2 交通基础设施建设滞后

随着旅游业的发展，旅游车辆对加油站、停车场、车辆修理、通讯设施与医疗设施等相关基础道路交通设施的需求不断增加，而在旅游交通路线上缺乏车辆维修保养、通讯设施和医疗设施等设施，妨碍了车辆的正常出行。在旅游旺季有可能面临停车场不足，无处安放车辆的现象，因此，要合理设计旅游交通路段的基础设施，保障车辆的正常出行。

2.3 出行信息发布不完整

旅游交通路段上道理交通标志、交通标线和交通信号的准确性和清晰性，是车辆安全出行的保障，景区标志物的缺乏，标志只想不清晰，给游客带来了严重的不便，因此，要提高道路周边的信息，是游客安全出行的关键。

2.4 交通网络布局不能适应车辆需求

大多数旅游者为了节省旅行路途中消耗的时间，在进行线路规划的过程中，会偏向于选择距离较短的便捷性出行道路，并在节假日期间，主要的基本交通出行，不能满足旅游高峰期的井喷旅游流，带来了区域交通路段拥挤甚至交通网络瘫痪的问题，引起交通事故，增加安全问题。为此，对游客选择性偏高的旅游景区交通路线进行合理规划与网络布局，合理引导交通车辆，提高交通出行可达性。

3 旅游地交通建设的相关建议

3.1 景点内部停车设施

旅游地停车场首先要考虑到全景区的最大停车需求量；停车场布局要考虑到游客出入方便、 泊车方便与车辆出入方便；空间位置上不仅要合理利用地上有限空间，同时可以考虑进行地下停车场的合理开发。还要进行机动车与非机动车的分区域泊车设计，建议根据多种车型、 种类和储量停泊和出入的不同需求，建立不同的停车场类型。

3.2 改善道路交叉口

在旅游景点周边交叉口方面，建议根据周边单双车道的不同设置，进行路口扩宽；同时设置相应的限速等警示牌、减速带标志牌、地面流向标等，并且采用分隔栏或者其他人车隔离设置，实现人车分离，确保交叉口安全。在景区出入口方面，建议完善限速等警示牌、减速带标志牌，道路改造优化实现人流、车流的有效分流，提高出入口安全系数，提升道路通行能力。

3.3 完善道路车流组织

建议在旅游景点内实行较为稳妥的单向交通，尤其是在车流较多的进出口处或游客较多的路段，以单向交通通行为主，并在部分非主干道出入口设置安全防护栏等来限制出入。同时建议在岔路口设立停车牌、诱导显示牌、通行导引地图、通行导引指示牌等，调整车流运行方式，有效组织车流。

3.4 公共交通设施改善

主要包括旅游景点周边公交车站、地铁站、公共自行车停泊点等，此类游客出行站点建议尽量与景点出入口保持恰当距离，既方便游客出行、不增加游客步行压力，又尽量不影响出入口的车辆、人员进出。在适当条件下，可考虑因地制宜，通过修建通行天桥或地下通道来缓解人流车流交错压力，减少不必要的交通冲突，保障安全。

4 道路结构建设建议

4.1 道路结构选择

根据当前旅游交通结构的不足，结合上述几个建议，我们可以设计一下几种交通道路：

(1) 网状道路结构：高密度、道路间距小，如图2所示。

图2 网状道路结构

(2) 树状道路结构：根据道路等级大小形成，地方街道为枝干道，汇集于主干道，如图3所示。

图3 树状道路结构

(3) 大马路道路结构：形状与网状相似，但密度低，间距大，如图4所示。

图4 大马路道路结构

4.2 建立交通仿真模型

根据上述几张图片，利用NetLogo仿真出三种道路模型。

(1) 网状道路仿真模型：

设置车辆数目为100，人群数量为50，东西南北方向车辆数目各占总数的50%，车辆减速值为0.05，车辆加速数值为0.05，green-length1和green-length2的值为80，初始化模型后，运行程度，观察车辆与人群的等待时间及速度变化情况，如图5、图6所示。

图5 网状道路模型(1)

图6 网状道路模型(2)

可以看出，随着时间的推进，此时车辆与人群的等待时间都小于最大等待时间的数值，车辆的速度也小于最大速度，东西南北4个方向的车辆数目都差不多，车辆等待时间为95，人群等待时间为112，整个道路交通状况稳定。

(2) 大马路状道路仿真模型：

同样，设置车辆数目为100人群数目为50，但是为了防止道路堵塞，设置东面方向的车辆数目占总数的15%，北面方向的车辆数目占总数30%，其他两个方向的车辆数目占总数的65%，人群数目为总数的30%，车辆加速数值为0.05，减速数值为0.05，green-length1、green-length2和green-length3的数值为80，运行程序，观察车辆和人群的等待时间及速度，如图7、图8所示。

图7 大马路状道路模型(1)

图8 大马路状道路模型(2)

此时，车辆和人群等待时间仍小于其最大值，车速虽有较大波动，但也小于平均速度，四个方向的车辆数目也变化较大，车辆等待时间变为78，人群等待时间为312，与网状道路模型相比，车辆等待时间减少，人群等待时间都有所增长，是因为十字路口增多，车辆数目减少，所以导致等待时间加长。

(3) 树状道路仿真模型：

设置车辆数目为100，人群数量为50，东西南北方向车辆数目各占总数的50%，车辆减速值为0.05，车辆加速数值为0.05，green-length1到green-length11的值为120，初始化模型后，运行程度，观察车辆与人群的等待时间及速度变化情况，如图9、图10所示。

图9 树状道路模型(1)

图10 树状道路模型(2)

可以看出，随着时间的推进，此时车辆与人群的等待时间情况，车辆的速度也小于最大速度，东西南北四个方向的车辆数目有所变化，但是车辆等待时间变为90，人群等待时间变为320，增长幅度较大。虽然车辆和人群交通量虽然没变，但交通路口明显增多，所以平均等待时间也增多。

4.3 道路建设的建议

在旅游景点周边道路结构建设方面，建议选择网状道路结构或与网状道路结构相似的结构类型，或者在不同条件约束下，借鉴网状道路结构的优点并加以应用。而在旅游景点内部，适合建立密度低、间距大的大马路道路结构或与之类似的道路结构，提高交通的安全性跟流畅性。针对较大的车流量问题，建议通过建设树状道路结构或类似的道路结构来缓解道路压力，这种道路密度高，虽然车辆流动性较差，但是能够容纳的车辆数目明显加多。

5 总结

本文根据研究旅游出行方式选择、游客出行逗留时间、旅游出发地距目的地距离、旅游相关道路的交通属性以及目的地属性等因素对游客出行规律的影响，结合NetLogo仿真模型分析当前道路结构的局限性，建设出更有利于交通流动的三种道路结构，分析出适合于旅游景点周边建设的网状道路结构和景点内部的大马路道路结构。以此改善旅游景点的交通建设，促进旅游业的发展。

接下来的研究方向将不仅局限于影响游客出行规律的五个重要因素，会加入其他更多影响游客出行的因素，比如更深入的了解游客自身的属性，包括性别、年龄、职业和月收入等，不断改进模型，使建立的模型更加准确。

致谢

本文受到2016年上海市大学生创新创业项目《迪士尼开园后对交通的影响及应对措施研究》(编号201611639015)的支持；以及2017年国家级大学生创新创业项目《迪士尼开园后对交通的影响及应对措施研究》(编号201711047011)的支持。