论文总字数：33953字

摘 要

现如今选择出门游玩的人越来越多，而随着休闲性、个性化等现代理念的渗透，传统旅游公司提供的大众化的产品与服务已经难以满足所有旅游者的需求，在此背景下一种新兴的旅游方式—定制旅游悄然登场。而定制旅游的一个核心问题就是旅游线路规划。

本论文以南京景点的旅游路线规划作为研究对象，通过建立解决TSP问题的图论数学模型分析，并使用蚁群算法进行求解，为不同游客在有限的时间内尽可能多的游玩自己喜欢的景点提供了专属方案。主要研究内容如下：

首先，对南京的近300个旅游景点与主要交通枢纽进行了数据收集、整理与分析，然后结合主要旅游网站数据从中选取106个主要景点并将这些景点分为4类。其次，考虑到游客游玩时间不同，由于时间精力有限难以将每类中的全部景点进行路线规划，因此通过问卷调查确定影响人们对景点喜好程度的4个指标，然后结合综合评价法AHP对各类景点进行了排名。再次，以游遍一定数量景点的路线最短为目标，并设定如游客到达离开南京为同一车站、所有景点只游一遍等6个约束条件，建立了图论数学模型。并基于MATLAB环境使用蚁群算法对模型进行了求解，其中为了符合本论文中要求起终点为车站的要求在每次循环初始将所有蚂蚁均放于车站而不是随机放在任一景点。

最终，通过上述建模计算和求解得到了针对到达方式、游玩时间、喜好景点类型这3个因素下不同情形的67种方案。从而满足了不同游客的需求，达到了既个性化又节约游玩时间成本的目的。

关键词：路径规划，层次分析法，TSP问题，蚁群算法

Abstract

Nowadays, more and more people choose to go out and play, and with the penetration of modern concepts such as leisure and personalization, the popular products and services provided by traditional travel companies can no longer meet the needs of all tourists. A new type of tourism - custom travel quietly debut. One of the core issues of customized tourism is the travel route planning.

This thesis takes the tourist route planning of Nanjing scenic spots as the research object, through the establishment of graph theory mathematical model analysis to solve the TSP problem, and using ant colony algorithm to solve for different tourists to play as many attractions as possible in a limited time Provides exclusive programs. The main research content is as follows:

Firstly, data collection, collation and analysis were conducted on nearly 300 tourist attractions and major transportation hubs in Nanjing. Then 106 major attractions were selected from the main tourist site data and these attractions were divided into 4 categories. Secondly, taking into account the different time of visitors to play, due to limited time and energy, it is difficult to conduct route planning for all attractions in each category. Therefore, a questionnaire survey is used to determine the four indicators that influence the degree of people’s preference for attractions, and then combine the comprehensive evaluation method AHP for various types of Attractions are ranked. Again, with the goal of minimizing the number of routes that travel to a certain number of attractions, and setting six constraints such as the arrival of passengers leaving Nanjing for the same station and all the attractions, the mathematical model of graph theory has been established. Based on the MATLAB environment, the ant colony algorithm is used to solve the model. In order to meet the requirements of the station in this paper, the start and the end of the station are required to place all the ants at the station at the beginning of each cycle instead of randomly placing them at any attraction.

Finally, through the above-mentioned modeling calculation and solution, 67 scenarios were obtained for different situations under the three factors of arrival mode, play time, and favorite spot type. To meet the needs of different tourists, to achieve the purpose of both personalization and saving playtime costs.

KEY WORDS:Path planning, Analytic Hierarchy Process,TSP problem,ant colony algorithm

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 研究目的及意义 3

1.2.1 研究目的 3

1.2.2 研究意义 3

1.3 国内外研究综述 3

1.3.1 国外研究综述 3

1.3.2 国内研究综述 5

1.4 研究方法与思路 5

1.4.1 研究方法 5

1.4.2 研究思路 6

1.5 相关概念阐述 7

1.5.1 旅行商问题TSP 7

1.5.2 层次分析法AHP 7

1.5.3 蚁群算法 7

第二章 基于AHP的景点排名 9

2.1 初始数据统计 9

2.1.1 南京市交通枢纽汇总 9

2.1.2 景点分类 10

2.1.3 确定情形总数 10

2.2 确定指标及权重 11

2.2.1 问卷调查确定指标 11

2.2.2 计算指标权重 12

2.3 景点排名 14

2.3.1 对各项指标计分 14

2.3.2 排名结果确定 15

第三章 模型建立与求解 17

3.1 建立数学模型 17

3.1.1 模型的假设 17

3.2.2 模型的建立 17

3.2 算法运行机制 18

3.2.1 相关函数解释 18

3.2.2 算法运行框架 19

3.3 模型的求解 20

3.4 方案汇总 21

3.4.1 直接结果 21

3.4.2 方案呈现 22

3.4.3 路线图绘制 25

第四章 总结与展望 26

4.1 创新与成果 26

4.2 不足与展望 27

致谢 28

参考文献 29

绪论

研究背景

定制旅游时代来临。旅游业在当今世界经济中扮演者重要的角色，伴随着经济全球化地步伐，全世界的旅游业逐渐地进入了快速发展的“黄金时代”。根据国家旅游局近些年以来的统计数据可知，进入21世纪后，国内旅游业总收入整体呈现稳步增长的态势，旅游业带来的收入也在告诉增长。

近年来随着人们生活水平的提升一种叫做定制旅游的新兴旅游方式渐渐开始流行起来，在旅游过程中每个人到一个陌生的地方前都要做好计划。但是在这个过程中由于游客自身对目的地的了解不够全面，因此在做计划的时候便容易犯难，到底该选择哪些景点、如何合理高效制定出串联所有景点的路线等这些问题使得制定一个完美的攻略变得难上加难。据最新数据显示中国的旅游者已经不再只是以前那样跟随大部队组团旅游或者需要自己费心费力的自由行，定制旅游的市场规模越来越大，2017年全国定制需求量已经达到数百万的数量级。在定制需求中有60%的需求单是国内游，其余则是选择花费较高的国际旅游。而提供定制游产品的渠道与应用也越来越多，其中比较多的一种就是旅行网站上一些人自己写的攻略，但是并不适合所有人，比如携程和途牛等国内旅游内容方面做得最完善的旅行网站，这些网站主要内容还是他人在游览过程中根据自己体会而写出的游记和自己的建议攻略，其中途牛、携程的国际旅游定制比较全面，而像蚂蜂窝则是国内外都做，相对来说最多的还是大众化的产品。另一种则是主打“私人定制”产品的公司，这类是利用算法以及后台专业人员根据游客提供的信息，来提供给游客既符合自身要求同时又具有特色的旅行方案，其中如牧心之旅、八星旅游、游谱等都包含此类产品。如下图（1-1）是穷游网上面定制旅行模块的部分界面，可以看出它包含了旅行途中的交通方式、旅行人数、人均预算、游玩时间等信息。当确定用户的这些基本信息后系统便会推送出一个合理的专属方案。

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