基于層次分析和圖論模型的旅游線路設計及其評估

1、基于層次分析和圖論模型的旅游線路設計及其評估劉峙麟1李臣1王露21.中南大學機電工程學院;2.西南財經(jīng)大學統(tǒng)計學院【摘要】旅游線路設計是開發(fā)旅游產(chǎn)品一個重要環(huán)節(jié)。對海南主要景點選取交通條件、知名度和環(huán)境與服務質量作為評價指標,其中交通條件和環(huán)境與服務質量利用模糊集表示,知名度用訪問數(shù)量表示。通過隸屬度函數(shù)和極差化標準公式將數(shù)據(jù)進行歸一化處理,然后利用層次分析法確定三個評價指標的權重,最后建立綜合評價模型(CE M進行品質綜合評價。針對文化歷史游、生活享受游、風景區(qū)游三種典型特色旅游路線,我們提出利用谷歌地圖的最短路徑、最短時間和圖論模型。為了保證所設計線路的質量,引進層次分析法(AHP模型,將

2、所設計的線路與已知的線路進行對比及相似性評估?！娟P鍵詞】綜合評價旅游線路谷歌地圖層次分析法圖論一、引言旅游線路通常指在旅游地或者旅游區(qū)內(nèi)旅游者參觀游覽所經(jīng)過的路線。旅游線路是一個區(qū)域內(nèi)若干景點在不同的空間布置,對這些景點游覽或活動的先后順序與連接可有多種不同的串聯(lián)方式,由此組合成不同的旅游線路。它是依賴于景區(qū)(點分布的線型產(chǎn)品,這種產(chǎn)品的簡單結構是通過道路對景點之間的有限連接,一般以交通線路設計為主要表現(xiàn)手法。對于歷史文化游型、生活享受型、風景游型三種典型的特色旅游而言,文化歷史游的游客為了欣賞某幾個具有歷史文化積淀的景點,一般逗留時間比較長,重復利用同一條線路的可能性較大。生活享受型的游客的

3、目的是為了享受生活,他們比較傾向于到海灘,文化旅游區(qū)和度假圣地,而風景游的游客想在有限的時間內(nèi)遍歷多個景點,每個景點的逗留時間都不長,重復利用同一條線路的可能性較小。我們利用谷歌地圖對各個景點的地理位置和周圍的交通環(huán)境有了一定的認識,在設計時充分考慮景點資源、交通條件、時間效率、旅游者的滿意程度等因素的限制,提出了基于運籌學理論1不同情況下的最短旅游路徑模型、最短時間模型和圖論模型。為了保證所設計線路的質量,需要將所設計的線路與已知的線路進行對比評估,我們引進了層次分析法(AHP模型,有機的從幾個方面對線路進行相似性評估。二、算法模型設計1.模型假設及符號說明。在旅途中旅游車的車速一定,且不考

4、慮突發(fā)事件干擾車子的行程;在景點處車游時車速照樣恒定;在五日游的過程中,當天旅游目的地附近都有賓館,且第一天的目的地就是第二天的出發(fā)點;在景區(qū)規(guī)模較小的景點,景區(qū)內(nèi)的旅游時間忽略不計。I1:交通便利評價指標;I1:知名度評價指標;I1:環(huán)境與服務質量評價指標;w1:交通便利評價指標的權重;w1:知名度評價指標的權重;w:環(huán)境與服務質量評價指標的權重。2.綜合評價模型的建立與求解對于交通便利(I1和環(huán)境與服務質量(I1這兩個指標用模糊集很好,好,較好,一般,較差表示,對于知名度(I1這個指標用訪問量表示。表一(此表來源于海南省旅游網(wǎng)景點名稱交通便利知名度環(huán)境與服務質量南山文化旅游區(qū)好45191很

5、好天涯海角好79369好三亞大小洞天很好14302很好亞龍灣中心廣場很好63592好熱帶海洋動物園較好8109一般熱帶海洋世界一般19535一般海瑞墓一般6252一般東南亞風情園較好6162較好興隆熱帶植物園好21205好五公祠一般7186較好東郊椰林好13828較好博鰲亞洲論壇會址很好22640好博鰲海洋館較差596一般萬泉湖旅游度假村較好12984一般紅色娘子軍紀念園較好11160較好五指山風景區(qū)很好17813較好南灣猴島生態(tài)區(qū)很好24518好首先對用模糊集表示的影響指標進行量化處理,從而給出影響因素的量化值,不妨設優(yōu)質度集為1.0000,0.9126,0.8,0.5245,0.01,對應

6、的數(shù)值為5,4,3,2,1。根據(jù)實際情況取偏大型柯西分布隸屬函數(shù)。f(x=1+a(x-b-2-11 x 3clnx+d,3 X 5其中a,b,c,d為待定系數(shù),實際上強度為“很強”時則隸屬度為1,即f(5=1;當強度為“強”時,則隸屬度為0.8,即f(3=0.8;當強度為“沒有”時,則認為隸屬度為0.01,即f(1=0.01 ;于是可以確定出a=1.1086,b=0.8942,c=0.3915,d=0.3699。將其代入(6式可得隸屬函數(shù);f(x=1+1.086(x-0.8942-2-11 x 30.3915lnx+0.36993 x 5經(jīng)計算f(2=0.5245,f(4=0.9126則強度集

7、很強,強,較強,稍強,不強的量化值為(1,0.9126,0.8,0.5245,0.01。對于知名度(I2這個指標采用極差標準化公式將數(shù)據(jù)進行處理:I k=I k-m inImaxI-m in則經(jīng)過數(shù)據(jù)化處理后的結果如下表:表二(數(shù)據(jù)處理后景點名稱交通便利知名度環(huán)境與服務質量南山文化旅游區(qū)1.00000.52561.0000天涯海角1.00000.92850.9126三亞大小洞天1.00000.16161.0000亞龍灣中心廣場1.00000.74250.9126熱帶海洋動物園0.80.08860.5245熱帶海洋世界0.52450.22320.5245海瑞墓0.52450.06670.5245

8、東南亞風情園0.80.06560.8興隆熱帶植物園0.91260.24290.9126五公祠0.52450.07770.8東郊椰林0.80.15600.8博鰲亞洲論壇會址1.00000.25980.9126博鰲海洋館0.010.00000.5245萬泉湖旅游度假村0.80.14600.5245紅色娘子軍紀念園0.80.12450.8五指山風景區(qū)1.00000.20290.8南灣猴島生態(tài)區(qū)1.00000.28200.9126層次分析法建模確定權重:確定對比矩陣A;確定矩陣B,使得b=lg(a(i,j=1,2,n;確定矩陣C,使得cij=1n-nk-1(bik-bjk;確定矩陣A,使得a ij=

9、10c i j,則矩陣A即為所求的的權重矩陣。確定這三個影響指標的對比向量A=11/41/5416/757/61,帶入由; M a tlab編程好的文件解出來權重向量A=W=0.10020.41020.4896。這樣海南主要景點的綜合評價指標定義為:R=Iij23x3. w1w2w3.帶入數(shù)據(jù)解得最后各個景區(qū)的綜合指標為R=0.80540.92790.65610.85160.37330.40090.33670.49870.63790.47610.5358493百科論壇0.65360.25780.39680.52290.57510.6627.三、不同旅游方式的旅游線路的設計1.線路C:文化歷史游

10、旅游線路的設計(瓊海一日游的設計 圖一旅游車從?？谑凶邧|線高速到達A 點,當天行程的末尾是從C 點繼續(xù)走東線高速往三亞的方向走,所以在瓊海的旅游線路的起點和終點分別是A 點和C 點。由于各個景點之間并沒有直通的線路,故上圖中其他節(jié)點是交通節(jié)點,作為連接各景點使用。最短路徑數(shù)學模型:目標函數(shù):M inni-1x i w i (x i 表示各邊對應的決策變量,w i 表示各邊長度,n 為節(jié)點數(shù)約束條件:決策變量x i 是二值變量,即取值為0或1;出發(fā)點的凈流量為1(節(jié)點的凈流量=流入量-流出量;中間節(jié)點的凈流量為0;目的地的凈流量為-1;L 、M 、N 各個景點對應的邊的決策變量取1,AF 和H

11、I 對應的邊上的決策變量取為1。 設計出的線路C:一日:海口(含主要旅游點;二日:文昌文昌孔廟美柳村宋氏祖居銅鼓嶺;三日:東郊椰林萬泉河風光(車游紅色娘子軍像(車游;四日:博鰲會址玉帶灘萬泉河竹筏漂流興隆熱帶植物園;五日:南山文化旅游區(qū)天涯海角大小洞天返回?？?.線路A:生活享受游旅游線路的設計該類旅游者的目的是為了享受生活,他們比較傾向于到海灘,文化旅游區(qū)和度假圣地。由于這個原因,我們不妨把旅游城市就定在三亞。在三亞設計旅游的最優(yōu)路線即可。由谷歌地圖得到三亞及其周圍景點的地圖。 圖二(利用圖論標注結點該旅游線路的優(yōu)化設計是一個周游型線路的設計問題,設計的原則是起點是三亞市,終點也是三亞市,且

12、遍歷盡量多的景點而且又避免走冤枉回頭路。這個問題也是一個圖論的問題。圖論類問題的數(shù)學模型:目標函數(shù):M in (12ni-1(nj-1x ij .w ij (x ij 表示各邊對應的決策變量,w ij 表示各邊對應的長度。決策變量x ij 只能取0和1;12n i -1nj -1=n (n 為節(jié)點的個數(shù),在這里n =15;ni -1x ij =nj -1x ij =2;ni =m +1nj =m +1將由谷歌地圖得到的各點的距離帶入模型得到線路B:一日:三亞(含主要旅游點;二日:興隆興隆熱帶風景區(qū)日月灣風光萬泉河風光(車游紅色娘子軍像(車游博鰲會址興隆熱帶植物園東山嶺東南亞風景村;三日:三亞大

13、東海黎村苗寨亞龍灣沙灘漫步亞龍中心廣場(含貝殼館;四日:三亞天涯海角南山佛教文化苑大小洞天;五日:三亞南灣猴島分界洲島鹿回頭風景園。3.線路A:風景游路線的設計。此類游客的目的是為了遍歷足夠多景點,所以設計旅游線路時在保證遍歷3到6個高品質景點前提下要遍歷足夠多的景點。因此設計時盡量涉及到景點足夠多的城市。在本設計中我們選擇亞龍灣為起點,三亞為終點,這又回到了旅游最短路徑問題,不過其權重不再是距離而是時間,隸屬最短時間問題。最短時間模型:目標函數(shù):M in ni-1x 1w i (x 1表示各邊對應的決策變量,w i 表示箭頭指向終點的旅游花費時間,n 為節(jié)點數(shù)約束條件:決策變量x i 是二值

14、變量,即取值為0或1;出發(fā)點的凈流量為1(節(jié)點的凈流量=流入量-流出量;中間節(jié)點的凈流量為0;目的地的凈流量為-1。設計出的線路A:一日:?？?含主要旅游點;二日:興隆萬泉河風光(車游紅色娘子軍像(車游博鰲會址玉帶灘萬泉河竹筏漂流興隆熱帶植物園;三日:三亞亞龍灣沙灘漫步亞龍中心廣場(含貝殼館大東海黎村苗寨;四日:三亞西島(或分界洲島天涯海角;五日:三亞南山佛教文化苑大小洞天東山嶺回?？?四、線路間的對比性評估1.基于AHP 模型的定量化評估模型。首先明確各個層次之間的關系,選擇設計的文化歷史游線路C 與另外兩條線路A 、B 進行相似性評估。如圖三所示:圖三(層次分析2.下面開始確定準則層對三條

15、線路的對比陣。(1.空間距離的相似性對三條線路的對比矩陣的確定。線路A 總共的空間距離是827公里,線路B 總共的空間距離是757公里,線路C 的總共空間距離是830公里。根據(jù)乘客的旅游心理,當然是花費在車上的時間越少越好,所以空間距離對線路A 的對比矩陣:空間距離線路A 線路B 線路CW 線路A17/89/80.3298線路B 8/719/70.3770線路C8/97/910.2932(2.我們也可以得到總體路線的相似度與差異度的對比矩陣:表三總體路線的相似度線路A 線路B 線路CW 線路A 13/29/80.3935線路B 2/314/30.3178線路C8/93/410.2887(上轉3

16、81頁變頻器在帶式輸送機中的應用邊海波李鋒濤山東華泰礦業(yè)【摘要】本文介紹了變頻器在山東華泰礦業(yè)公司32采區(qū)皮帶運輸機中的應用,軟啟動技術給我公司帶來的社會和經(jīng)濟效益?！娟P鍵詞】膠帶輸送機變頻器軟啟動山東華泰礦業(yè)公司32采區(qū)皮帶運輸機道分上下兩段,下段總長470米,上段總長350米,下段最大坡度28°,平均坡度24°,采用一部DT L皮帶機運輸,由于運距長,坡度大,同時皮帶是一個彈性體,在靜止或運行時皮帶內(nèi)貯藏了大量的能量。如果在皮帶機啟動過程中,不加設軟啟動裝置,皮帶內(nèi)貯藏的能量將很快釋放出去,在皮帶上形成張力波并迅速沿著皮帶傳輸出去。過大的張力波極易引起皮帶被撕短,造成事

17、故,影響安全生產(chǎn)。同時根據(jù)煤礦安全規(guī)程第三百七十三條第九款,帶式輸送機應加設軟啟動裝置,下運帶式輸送機應加設軟制動裝置的規(guī)定。山東華泰礦業(yè)公司32采區(qū)皮帶運輸機采用變頻器實現(xiàn)了帶式輸送機系統(tǒng)的軟啟動。運用變頻器對帶式輸送機進行驅動,給我公司帶來極大的社會和經(jīng)濟效益:首先,真正實現(xiàn)了帶式輸送機系統(tǒng)的軟啟動。運用變頻器對帶式輸送機進行驅動,運用變頻器的軟啟動功能,將電機的軟啟動和皮帶機的軟啟動合二為一,通過電機的慢速啟動,帶動皮帶機緩慢啟動,將皮帶內(nèi)部貯存的能量緩慢釋放,是皮帶機在啟動過程中形成的張力波極小,幾乎對皮帶不造成傷害。避免了工頻啟動時,大的啟動瞬間電流(為電機額定電流的4-7倍會在啟動

18、過程中產(chǎn)生沖擊,引起電機內(nèi)部機械應力和熱應力發(fā)生變化,對機械部分造成嚴重磨損甚至損壞。同時還將引起電網(wǎng)電壓下降,影響到電網(wǎng)內(nèi)其他設備的正常運行。其次,實現(xiàn)皮帶機電機驅動時的功率平衡。應用變頻器對皮帶機進行驅動時,一般采用一拖一控制,當多電機驅動時,采用主從控制,實現(xiàn)功率平衡。第三,降低皮帶帶強參數(shù)要求。采用變頻器驅動之后,由于變頻器的啟動時間可在1S-3600S可調(diào),通常皮帶機啟動時間在60S-200S 內(nèi)根據(jù)現(xiàn)場設定,皮帶機的啟動時間延長,大大降低對皮帶帶強的要求,降低設備初期投資。第四,減少設備的維護量。變頻器是一種電子器件的集成,它將機械的壽命轉化為電子的壽命,壽命很長,大大降低設備維護

19、量。同時利用變頻器的軟啟動功能實現(xiàn)帶試輸送機的軟啟動,啟動過程中對機械基本無沖擊,也大大減少了皮帶機機械部分的檢修量。第五,節(jié)能。在皮帶機上采用變頻驅動后的節(jié)能效果主要體現(xiàn)在系統(tǒng)功率因數(shù)和系統(tǒng)功率兩個方面。1.提高系統(tǒng)功率因數(shù)。通常情況下,煤礦用電機在設計過程中放的余量比較大,工作時絕大部分不能滿載運行,電機工作于滿電壓,滿速度而負載經(jīng)常很小,也有部分時間空載運行。由電機設計和運行特性知道,電機只有在接近滿載時才是效率最高、功率因數(shù)最佳,輕載時降低,造成不必要的電能損失。這是因為當輕載時,定子電流有功分量很小,主要是勵磁的無功分量,因此功率因數(shù)很低。采用變頻器驅動后,在整個過程中功率因數(shù)達到0.92以上,大大節(jié)省了無功功率。2.提高系統(tǒng)效率。采用變頻器驅動后,電機與減速器之間是直接硬連接,中間減少了液力偶合器等環(huán)節(jié)。而液力偶合器本身的傳遞效率是不高的,并且液力偶合器主要是通過液體來傳動,而液體的傳動效率比直接硬連接的傳動效率要低很多,因而采用變頻器驅動后,系統(tǒng)總的傳遞效率要比液力偶合器驅動的效率要高5%-10%。另外,礦井通常離變電距離較遠,不同時段電壓波動較大,利用變頻器的自動穩(wěn)壓功能,也有部分節(jié)能作用。綜上所述,通過變頻器在我公司32采區(qū)帶式輸送機系統(tǒng)中的應用,證實變頻技術不僅在技術的先進性還是帶來的社會及經(jīng)濟效益方面都是巨大的,隨著社會的發(fā)展,