基于層次分析和圖論模型的旅游線路設(shè)計及其評估

1、基于層次分析和圖論模型的旅游線路設(shè)計及其評估劉峙麟1李臣1王露21.中南大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院;2.西南財經(jīng)大學(xué)統(tǒng)計學(xué)院【摘要】旅游線路設(shè)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(diǎn)選取交通條件、知名度和環(huán)境與服務(wù)質(zhì)量作為評價指標(biāo),其中交通條件和環(huán)境與服務(wù)質(zhì)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(biāo)準(zhǔn)公式將數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理,然后利用層次分析法確定三個評價指標(biāo)的權(quán)重,最后建立綜合評價模型(CE M進(jìn)行品質(zhì)綜合評價。針對文化歷史游、生活享受游、風(fēng)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(shè)計線路的質(zhì)量,引進(jìn)層次分析法(AHP模型,將

2、所設(shè)計的線路與已知的線路進(jìn)行對比及相似性評估?！娟P(guān)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(diǎn)在不同的空間布置,對這些景點(diǎn)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(diǎn)分布的線型產(chǎn)品,這種產(chǎn)品的簡單結(jié)構(gòu)是通過道路對景點(diǎn)之間的有限連接,一般以交通線路設(shè)計為主要表現(xiàn)手法。對于歷史文化游型、生活享受型、風(fēng)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(diǎn),一般逗留時間比較長,重復(fù)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(fēng)景游的游客想在有限的時間內(nèi)遍歷多個景點(diǎn),每個景點(diǎn)的逗留時間都不長,重復(fù)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(diǎn)的地理位置和周圍的交通環(huán)境有了一定的認(rèn)識,在設(shè)計時充分考慮景點(diǎn)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(yùn)籌學(xué)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(shè)計線路的質(zhì)量,需要將所設(shè)計的線路與已知的線路進(jìn)行對比評估,我們引進(jìn)了層次分析法(AHP模型,有機(jī)的從幾個方面對線路進(jìn)行相似性評估。二、算法模型設(shè)計1.模型假設(shè)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(diǎn)處車游時車速照樣恒定;在五日游的過程中,當(dāng)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(diǎn);在景區(qū)規(guī)模較小的景點(diǎn),景區(qū)內(nèi)的旅游時間忽略不計。I1:交通便利評價指標(biāo);I1:知名度評價指標(biāo);I1:環(huán)境與服務(wù)質(zhì)量評價指標(biāo);w1:交通便利評價指標(biāo)的權(quán)重;w1:知名度評價指標(biāo)的權(quán)重;w:環(huán)境與服務(wù)質(zhì)量評價指標(biāo)的權(quán)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(wù)質(zhì)量(I1這兩個指標(biāo)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(biāo)用訪問量表示。表一(此表來源于海南省旅游網(wǎng)景點(diǎn)名稱交通便利知名度環(huán)境與服務(wù)質(zhì)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(fēng)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(jì)念園較好11160較好五指山風(fēng)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(biāo)進(jìn)行量化處理,從而給出影響因素的量化值,不妨設(shè)優(yōu)質(zhì)度集為1.0000,0.9126,0.8,0.5245,0.01,對應(yīng)

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(qiáng)度為“很強(qiáng)”時則隸屬度為1,即f(5=1;當(dāng)強(qiáng)度為“強(qiáng)”時,則隸屬度為0.8,即f(3=0.8;當(dāng)強(qiáng)度為“沒有”時,則認(rèn)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(qiáng)度集

7、很強(qiáng),強(qiáng),較強(qiáng),稍強(qiáng),不強(qiáng)的量化值為(1,0.9126,0.8,0.5245,0.01。對于知名度(I2這個指標(biāo)采用極差標(biāo)準(zhǔn)化公式將數(shù)據(jù)進(jìn)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(jié)果如下表:表二(數(shù)據(jù)處理后層次分析法建模確定權(quán)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= 10c i j,則矩陣A即為所求的的權(quán)重矩陣。確定這三個影響指標(biāo)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(quán)重向量A=W=0.10020

8、.41020.4896。這樣海南主要景點(diǎn)的綜合評價指標(biāo)定義為:R=Iij23x3. w1w2w3.493百科論壇三、不同旅游方式的旅游線路的設(shè)計1.線路C:文化歷史游旅游線路的設(shè)計(瓊海一日游的設(shè)計 圖一旅游車從?？谑凶邧|線高速到達(dá)A 點(diǎn),當(dāng)天行程的末尾是從C 點(diǎn)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(diǎn)和終點(diǎn)分別是A 點(diǎn)和C 點(diǎn)。由于各個景點(diǎn)之間并沒有直通的線路,故上圖中其他節(jié)點(diǎn)是交通節(jié)點(diǎn),作為連接各景點(diǎn)使用。最短路徑數(shù)學(xué)模型:目標(biāo)函數(shù):M inni-1x i w i (x i 表示各邊對應(yīng)的決策變量,w i 表示各邊長度,n 為節(jié)點(diǎn)數(shù)約束條件:決策變量x i 是二值變量,即取

9、值為0或1;出發(fā)點(diǎn)的凈流量為1(節(jié)點(diǎn)的凈流量=流入量-流出量;中間節(jié)點(diǎn)的凈流量為0;目的地的凈流量為-1;L 、M 、N 各個景點(diǎn)對應(yīng)的邊的決策變量取1,AF 和H I 對應(yīng)的邊上的決策變量取為1。 設(shè)計出的線路C:一日:海口(含主要旅游點(diǎn);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(fēng)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(shè)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(shè)計旅游的最

10、優(yōu)路線即可。由谷歌地圖得到三亞及其周圍景點(diǎn)的地圖。 圖二(利用圖論標(biāo)注結(jié)點(diǎn)該旅游線路的優(yōu)化設(shè)計是一個周游型線路的設(shè)計問題,設(shè)計的原則是起點(diǎn)是三亞市,終點(diǎn)也是三亞市,且遍歷盡量多的景點(diǎn)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(xué)模型:目標(biāo)函數(shù):M in (12ni-1(nj-1x ij .w ij (x ij 表示各邊對應(yīng)的決策變量,w ij 表示各邊對應(yīng)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(diǎn)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(diǎn)的距離帶

11、入模型得到線路B:一日:三亞(含主要旅游點(diǎn);二日:興隆興隆熱帶風(fēng)景區(qū)日月灣風(fēng)光萬泉河風(fēng)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(fēng)景村;三日:三亞大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(fēng)景園。3.線路A:風(fēng)景游路線的設(shè)計。此類游客的目的是為了遍歷足夠多景點(diǎn),所以設(shè)計旅游線路時在保證遍歷3到6個高品質(zhì)景點(diǎn)前提下要遍歷足夠多的景點(diǎn)。因此設(shè)計時盡量涉及到景點(diǎn)足夠多的城市。在本設(shè)計中我們選擇亞龍灣為起點(diǎn),三亞為終點(diǎn),這又回到了旅游最短路徑問題,不過其權(quán)重不再是距離而是時間,隸屬最短時間問題。最短時

12、間模型:目標(biāo)函數(shù):M in ni-1x 1w i (x 1表示各邊對應(yīng)的決策變量,w i 表示箭頭指向終點(diǎn)的旅游花費(fèi)時間,n 為節(jié)點(diǎn)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(diǎn)的凈流量為1(節(jié)點(diǎn)的凈流量=流入量-流出量;中間節(jié)點(diǎn)的凈流量為0;目的地的凈流量為-1。設(shè)計出的線路A:一日:?？?含主要旅游點(diǎn);二日:興隆萬泉河風(fēng)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

13、定量化評估模型。首先明確各個層次之間的關(guān)系,選擇設(shè)計的文化歷史游線路C 與另外兩條線路A 、B 進(jìn)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(zhǔn)則層對三條線路的對比陣。(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(dāng)然是花費(fèi)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

14、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(zhuǎn)381頁變頻器在帶式輸送機(jī)中的應(yīng)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(yùn)輸機(jī)中的應(yīng)用,軟啟動技術(shù)給我公司帶來的社會和經(jīng)濟(jì)效益?！娟P(guān)鍵詞】膠帶輸送機(jī)變頻器軟啟動山東華泰礦業(yè)公司32采區(qū)皮帶運(yùn)輸機(jī)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(jī)運(yùn)輸,由于運(yùn)距長,坡度大,同時皮帶是一個彈性體,在靜止或運(yùn)行時皮帶內(nèi)貯藏了

15、大量的能量。如果在皮帶機(jī)啟動過程中,不加設(shè)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(jī)應(yīng)加設(shè)軟啟動裝置,下運(yùn)帶式輸送機(jī)應(yīng)加設(shè)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(yùn)輸機(jī)采用變頻器實現(xiàn)了帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的軟啟動。運(yùn)用變頻器對帶式輸送機(jī)進(jìn)行驅(qū)動,給我公司帶來極大的社會和經(jīng)濟(jì)效益:首先,真正實現(xiàn)了帶式輸送機(jī)系統(tǒng)的軟啟動。運(yùn)用變頻器對帶式輸送機(jī)進(jìn)行驅(qū)動,運(yùn)用變頻器的軟啟動功能,將電機(jī)的軟啟動和皮帶機(jī)的軟啟動合二為一,通過電機(jī)的慢速啟動,帶動皮帶機(jī)緩

16、慢啟動,將皮帶內(nèi)部貯存的能量緩慢釋放,是皮帶機(jī)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(jī)額定電流的4-7倍會在啟動過程中產(chǎn)生沖擊,引起電機(jī)內(nèi)部機(jī)械應(yīng)力和熱應(yīng)力發(fā)生變化,對機(jī)械部分造成嚴(yán)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(shè)備的正常運(yùn)行。其次,實現(xiàn)皮帶機(jī)電機(jī)驅(qū)動時的功率平衡。應(yīng)用變頻器對皮帶機(jī)進(jìn)行驅(qū)動時,一般采用一拖一控制,當(dāng)多電機(jī)驅(qū)動時,采用主從控制,實現(xiàn)功率平衡。第三,降低皮帶帶強(qiáng)參數(shù)要求。采用變頻器驅(qū)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(jī)啟動時間在60S-200S 內(nèi)根據(jù)現(xiàn)場設(shè)定,皮帶機(jī)的啟

17、動時間延長,大大降低對皮帶帶強(qiáng)的要求,降低設(shè)備初期投資。第四,減少設(shè)備的維護(hù)量。變頻器是一種電子器件的集成,它將機(jī)械的壽命轉(zhuǎn)化為電子的壽命,壽命很長,大大降低設(shè)備維護(hù)量。同時利用變頻器的軟啟動功能實現(xiàn)帶試輸送機(jī)的軟啟動,啟動過程中對機(jī)械基本無沖擊,也大大減少了皮帶機(jī)機(jī)械部分的檢修量。第五,節(jié)能。在皮帶機(jī)上采用變頻驅(qū)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(jī)在設(shè)計過程中放的余量比較大,工作時絕大部分不能滿載運(yùn)行,電機(jī)工作于滿電壓,滿速度而負(fù)載經(jīng)常很小,也有部分時間空載運(yùn)行。由電機(jī)設(shè)計和運(yùn)行特性知道,電機(jī)只有在接近滿載時才是效率最高、功率因

18、數(shù)最佳,輕載時降低,造成不必要的電能損失。這是因為當(dāng)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(qū)動后,在整個過程中功率因數(shù)達(dá)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(qū)動后,電機(jī)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(qū)動后,系統(tǒng)總的傳遞效率要比液力偶合器驅(qū)動的效率要高5%-10%。另外,礦井通常離變電距離較遠(yuǎn),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(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用,證實變頻技術(shù)不僅在技術(shù)的先進(jìn)性還是帶來的社會及經(jīng)濟(jì)效益方面都是巨大的,隨著社會的發(fā)展,最終在帶式輸送機(jī)的驅(qū)動上變頻技術(shù)將處主導(dǎo)地位。(下接封三表四總體路線的差異度線路A線路B線路C W線路