基于RFID智能卡的景区人（车）流调度仿真决策系统设计与实现

论文摘要

近些年,随着我国旅游市场的不断升温和景区游客人数的直线上涨,使得景区的生态承受力和平衡面临着极大的挑战,游客在景区中突发事件也对构建和谐的旅游环境形成了严峻的挑战。如何有效地解决景区生态环境的保护与景区旅游发展,如何针对景区出现的突发事件,做出迅速有效的响应,保证游客的安全等问题一直是摆在景区管理者面前的重要课题。通过调查分析得知,以上问题的主要原因是由于景区内部结构复杂,景点与景点之间缺乏有效信息互动,景区的决策者对于各景点中游客行为及人数等信息无法进行实时的掌握和分析,并且决策者在景区管理中一般都是靠以往的经验和感觉来主观地派发景点与景点之间的车辆,从而使得景区在处理拥堵和突发事件时不能保证调度车辆及时到现场等。论文以九寨沟风景区为研究对象,分析了九寨沟景区在旅游旺季时由于游客人数过多而经常会出现买票、检票长龙排队及各景点人流密度分配不均、车辆调度失灵、景区系统安全不能报警等问题,提出一种基于RFID智能卡的景区人流和车流调度应急仿真决策系统,本系统通过利用空间几何关系理论中缓区分析的相关理论来离散景区的布局图,并建立相关的离散网格化工具。然后,将景区的游客Agent和车辆Agent放入网格化的景区布局图中,根据游客移动策略设计了基于智能方向性最短路径算法,并利用VSP (Vehicle Scheduling Problem)理论为景区的车辆Agent的调度进行了建模和基于遗传算法的求解,并在Repast仿真平台上得以仿真实现。最后,本系统还提出了利用决策树的相关理论来解决景区中生态环境安全报警问题。总之,本系统可以方便有效地为景区管理者提供科学的景区决策,特别是通过本系统的游客Agent和车辆Agent的仿真演练平台,不但可以轻松直观地比较景区游客的分布状况和比较各种车辆调度方案的优劣等,更可以显著提高游客的满意度,促进景区的经济与景区生态保护共同合谐的发展。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 选题背景及研究意义
• 1.1.1 选题背景
• 1.1.2 研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状和发展态势
• 1.2.1 RFID 技术方面
• 1.2.2 车辆调度仿真方面
• 1.3 研究内容和目标
• 1.4 本文的组织
• 第二章 相关技术的研究和分析
• 2.1 RFID 技术基础
• 2.1.1 RFID 的概念
• 2.1.2 RFID 的组成
• 2.1.3 RFID 工作原理
• 2.1.4 RFID 与其它自动识别技术
• 2.2 计算机仿真技术基础
• 2.2.1 计算机系统仿真技术及CAS 概述
• 2.2.2 REPAST 平台概述
• 2.2.3 基于Agent 的REPAST 仿真实现
• 2.3 遗传算法的基本理论
• 2.3.1 遗传算法的概念
• 2.3.2 遗传算法的基本流程
• 2.3.3 遗传算法的关键参数与操作设计
• 2.4 本章小结
• 第三章 系统分析
• 3.1 系统总体分析
• 3.1.1 九寨沟景区现状及问题
• 3.1.2 系统需求分析
• 3.1.3 可行性分析
• 3.2 设计目标
• 3.2.1 开发意图
• 3.2.2 应用目标
• 3.2.3 设计原则
• 3.3 系统硬件配置
• 3.3.1 RFID 产品的选择
• 3.3.2 通信网络的选择
• 3.4 开发工具及环境
• 3.4.1 开发工具
• 3.4.2 开发环境
• 3.5 本章小结
• 第四章 系统设计
• 4.1 系统体系结构
• 4.1.1 总体构架
• 4.1.2 系统流程
• 4.1.3 部署构架
• 4.1.4 程序模块图
• 4.2 软件开发模型
• 4.2.1 传统的软件开发模型
• 4.2.2 RUP 开发模型
• 4.3 模块结构分析与建模
• 4.3.1 电子门票管理
• 4.3.2 门禁管理
• 4.3.3 景区系统仿真
• 4.3.4 系统决策
• 4.3.5 决策展示查询模块
• 4.4 本章小结
• 第五章 系统具体实现
• 5.1 RFID 与计算机的通信
• 5.1.1 功能描述
• 5.1.2 Java Communication API （javax.comm）简介
• 5.1.3 具体实现
• 5.2 景区布局的仿真实现
• 5.2.1 景区布局的仿真技术分析
• 5.2.2 具体实现
• 5.3 游客 Agent 的仿真实现
• 5.3.1 游客Agent 行为仿真实现
• 5.3.2 游客Agent 仿真中的其他问题
• 5.4 车辆调度 Agent 的仿真实现
• 5.4.1 车辆Agent 调度仿真技术分析与数学建模
• 5.4.2 车辆Agent 调度中满载运输任务模型求解
• 5.4.3 车辆Agent 调度中非满载运输任务模型求解
• 5.4.4 车辆Agent 调度中带时间窗运输任务模型建立和求解
• 5.4.5 车辆Agent 调度仿真的实现
• 5.4.6 车辆Agent 调度仿真中的其他问题
• 5.5 系统决策实现
• 5.5.1 系统决策技术分析
• 5.5.2 决策数据采集和反馈具体实现
• 5.5.3 景区系统安全决策的具体实现
• 5.6 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的论文