遺址環(huán)境特征模型及游客路線動態(tài)調(diào)度算法研究.pdf

1、有“墻壁上的博物館”之稱的敦煌莫高窟，以其精美的壁畫和塑像文明于世，吸引了無數(shù)國內(nèi)外游客前來觀光。巨大的游客流量使得洞窟在面臨持續(xù)的自然侵蝕外，還要承受人為的影響和破壞。由于洞窟是相對比較封閉的空間，與外界的空氣交換很少，所以游客進入洞窟參觀時代謝產(chǎn)生的CO2和水汽會長時間保存于洞窟內(nèi)，有時甚至出現(xiàn)窟內(nèi)環(huán)境指標超標的情況。這引起了國家以及眾多學者的重視，并在洞窟環(huán)境監(jiān)測控制以及游客管理調(diào)度等方面做了相當多的工作。然而，敦煌莫高窟目前采取

2、的游客管理策略較為被動，在文章的第二章對其進行了簡要介紹。如何主動的控制窟內(nèi)環(huán)境，同時又能最大的滿足游客的參觀需求，達到文物保護和旅游開發(fā)的平衡發(fā)展，是本論文的出發(fā)點及目標。論文采用的主要策略是以路線參觀模式為基礎(chǔ)，對路線進行合理調(diào)度，避免洞窟出現(xiàn)環(huán)境超標現(xiàn)象。
　　 首先，論文通過分析敦煌莫高窟微氣象環(huán)境、游客流量監(jiān)測系統(tǒng)(簡稱監(jiān)測系統(tǒng))采集得到的微環(huán)境和游客流量數(shù)據(jù)，得到大量的靜態(tài)空氣交換率，并在此基礎(chǔ)上獲得了洞窟的動態(tài)空氣

3、交換率模型，本文將以上過程稱為DACH動態(tài)計算方法。DACH模型反應(yīng)了洞窟空氣交換率與窟內(nèi)外溫差的相互關(guān)系，能獲得洞窟在不同氣溫下的空氣交換率大小，從而更準確地模擬游客參觀過程中窟內(nèi)CO2濃度的變化過程。論文利用莫高窟的歷史參觀活動，模擬產(chǎn)生了洞窟的CO2濃度變化曲線，并與系統(tǒng)的監(jiān)測結(jié)果做了分析對比，驗證了DACH模型的適用性。
　　 然后，論文闡述了游客參觀路線動態(tài)調(diào)度算法。該算法的設(shè)計靈感來源于莫高窟目前采用的游客管理調(diào)度策

4、略，本文稱其為人工調(diào)度方法：游客進入莫高窟窟區(qū)參觀前，工作人員為其分配一條參觀路線和一位講解員，從而組成了一個參觀團隊。其中，路線有多個不同的洞窟組成。此外，監(jiān)測系統(tǒng)時刻監(jiān)測洞窟內(nèi)的微氣象環(huán)境變化，當洞窟環(huán)境超標時，系統(tǒng)會發(fā)出預警信息，此時工作人員將關(guān)閉該洞窟。這一策略有兩方面的不足：第一，路線的分配工作較為主觀，不能主動地控制洞窟的環(huán)境變化；第二，超標洞窟關(guān)閉，降低了游客的滿意度。本文以路線調(diào)度為基礎(chǔ)，提出了基于CO2濃度模擬的路線調(diào)

5、度方法，主要的思想是：利用仿真方法，得到參觀路線的各項消耗指標，包括全程參觀時間、洞窟等待時間、累計等待時間、CO2濃度超標情況等，工作人員可根據(jù)仿真結(jié)果，為團隊分配一條最優(yōu)路線。
　　 最后，論文以上述理論研究為基礎(chǔ)，設(shè)計和實現(xiàn)了游客參觀路線管理調(diào)度系統(tǒng)。該系統(tǒng)為用戶提供了簡單易懂的操作界面，將復雜的計算過程隱藏于后臺，用戶只要進行簡單的配置工作，簡單操作就可以獲得指定參觀路線的分析結(jié)果。用戶可根據(jù)系統(tǒng)的指示選擇合理的參觀路線