基于场所理论的主题公园游客空间路径仿真研究——以上海迪士尼乐园为例

李佳芯, 刘烘德， 谢祥财

(福建农林大学园林学院,福建福州 350002)

旅游业和娱乐业在全球经济中扮演着越来越重要的角色。近年来，主题公园已经成为旅游业和娱乐业增长的重要驱动力。然而，主题公园产业的蓬勃发展常常伴随着旅游人群的拥挤和等待时间的增加。根据实地调研和计算实验我们了解到影响主题公园交通堵塞的三个主要原因：①高度普遍受欢迎的游乐设施(后统称景点)分布不均；②路径的设计会导致游客聚集在个别景点；③各公园管理方针对排队疏散的策略不同。值得注意的是，主题公园管理处大多选择了包括迪士尼公园在内实施的快速通行系统，通过快速通道来刺激游客心理，引导其在指定时间参观热门景点，或者通过街道展示、个性化表演等方式吸引游客，这些方式均有一定的效用，但仍然无法完全避免游客拥堵的状况。

早在1955年美国加州迪士尼创始人Walt Disney发起的“迪士尼乐园”吸引了大量的游客，引领了主题公园发展的潮流。到20世纪末，美国已有30个主题公园每年超100万游客量，游客量以肉眼可见速度骤增。1997年Reza H.ahmadi[1]最先着眼于主题公园游人容量和流量问题，他介绍了一种基于数学模型的方法并将其应用于主题公园，解决了大型国家主题公园面临的一些短期游客流量疏散的问题。DrideaCatrinelRaluca和StrutzenGina[2](2006)阐述了主题公园成为城市旅游产品的核心因素以及主题公园未来游客需求和消费行为，提出了主题公园优化策略。Shih-Fen Cheng[3](2013)等人根据了解游客行为和实践调研收集的数据用仿真方法模拟主题公园中的游客行为，并将游客行为量化，解释了如何基于Agent模拟器来理解游客聚集以及各种控制政策对游客体验的影响，虽较为直观地展现了游客在主题公园中的行为特征和聚集特征，但并未提出一种合理的疏散人群的方式。

早在主题公园建设热潮时期，国内就有学者保继刚[4](1997)就客源市场、交通条件、区域经济发展水平和城市旅游感知形象等方面研究国内外主题公园的发展和影响因素，并借此对国内主题公园的规划设计提出有力的借鉴。关于游客拥堵以及游客时空分流导航管理等相关研究较少，近几年才逐渐有学者将视线转移到景区内游客疏散和分流问题。郑天翔[5](2012)针对主题公园游客时空分流的导航问题提出了最小代价实时策略，用分流模型模拟了整个公园游客动态调度过程，之后郑天翔和吴蓉[6](2016)又针对主题公园游客时空分流的决策支持系统问题更加深入地探讨，归纳总结游客在景区中的完整游憩行为特征和状态，并利用计算机仿真技术设计游客游憩方向的决策算法，研究结果表明，仿真决策能让游客自动分流并导航到较少拥挤的景点上。因此，本研究延续郑天翔和吴蓉的仿真研究方法，尝试从空间量化的角度，在场所理论的基础上建立上海迪士尼乐园游客仿真模型，探讨主题公园形成游客拥堵的主要原因，为上海迪士尼乐园内部决策管理和疏通客流提供建议，为未来主题公园的可持续发展提供一定的理论依据。

1 场所理论的量化

场所理论是由Norberg-Schulz C.[7](1979)提出的，寓意是人在场所中的活动使场所空间产生了特定意义。场所理论主要依赖于场所精神，传达场所与空间之间的联系。主题公园中有多条错综复杂的游览路线，路线的可达性能最大限度地展现场所生命力。场所的可达性往往取决于公园路网的结构，是衡量游客到达景点容易程度的重要指标。通过对公园空间句法的轴线图分析，可以得到各条路径的可达性，其表达式如下：

(1)

式中：Ai为第i个路径的可达性，Ci为连接度，表示公园中景点相交的空间数。

根据场所理论的可达性可以计算游客对主题公园内各景点的选择概率。基于场景理论，假设游客在每个路口处，会根据场所空间不同可达性进行路径的选择，从而达到游览效率最大化，则游客的路径选择价值函数可表达为

Ui=‖Ai‖+ε

(2)

式中：Ui为游客选择第i条路径产生的价值，Ai为第i个路径的可达性，‖·‖是min-max标准化处理函数，使其映射在[0,1]区间中，ε为随机误差项。

假设ε独立且服从Gumbel分布，那么游客的选择概率具有Logit模型形式，可表达为

(3)

2 迪士尼乐园空间量化

上海迪士尼乐园共分为7个区域：米奇大街、奇想花园、明日世界、探险岛、宝藏湾、玩具总动员和梦幻世界，现选取其中12大热门景点进行空间量化研究，景点分布见图1。

图1 上海迪士尼乐园主要研究景点分布

假设上海迪士尼乐园的特定案例：

(1)游客只游览被选出的十二个热门景点，且在同一景点的游览时间相同。

(2)在不考虑乘车的情况下，游客均为步行运动，其步速相同。

(3)每个景点环境容量在设计时就已确定。

(4)每个景点之间的路径长短在设计时就已确定。

(5)乘客在园内游玩中不会重复已游览景点，但允许多次经过已游玩景点前的路径。

上海迪士尼乐园的规模宏大，人流量众多，传统的空间研究方法无法准确地衡量游客的行为状态，而基于空间句法的游客空间分布研究则可以从场所理论的可达性量化指标出发，对公园的空间游客分布和结构效能做出分析和评价，达到理性、客观认识公园游客空间分布的研究目的。

空间句法是拓扑模型的一种，主要将空间抽象成相互联系的拓扑空间。通过绘制上海迪士尼乐园区域轴线图，再将轴线图导入Depthmap1.0软件进行空间句法分析，最终得到上海迪士尼乐园区域整合度分析图见图2。

图2 上海迪士尼乐园拓扑可达性分析

图2中深色部分表示整合度高可达性好，浅色调区域表示整合度低区域可达性差。道路可达性高的区域主要分布在米奇大街、奇想花园、探险岛和创极速光轮附近，可达性较差的区域主要涉及十二朋友园、小飞象，以及梦幻城堡以北的路线，这些区域景点有待调整。根据场所理论，测定景点之间的拓扑距离(图3)，在空间句法中获取空间分析指数(表1)可以判断在空间分布中游客选择游览景点的概率。本研究从空间句法的分析中获取到公园内研究景点的可达性指数，从而计算景点选择概率。

图3 上海迪士尼乐园景点距离拓扑分析

3 迪士尼乐园游客仿真模型

依据计算出的景点选择概率，输入仿真模拟软件AnyLogic中构建游客游览选择模型。AnyLogic行人仿真是由俄罗斯发明的一款主要依靠行人库实现行人在软件中按社会力模型移动且能自主分析当前环境，在避免与他人发生碰撞的前提下选择最短路径游览，并随时自主决定进一步的运动的仿真模拟软件。本研究利用AnyLogic仿真模拟游客在迪士尼乐园内的游览情况，其建模过程见图4。

3.1 仿真环境底图设计

将在CAD中绘制的上海迪士尼乐园底图导入Anylogic软件中，根据底图绘制仿真动态模型，并根据12个景点的选择概率设定游客选择各个景点的概率，在Anylogic仿真中用各个景点的游客流动逻辑建立仿真流程图，并设置出每个景点的出入口和属性。

表1 上海迪士尼乐园热门景点空间分析指数

图4 Anylogic游客仿真建模过程

3.2 仿真运行

将Anylogic二维模型中对应目标线长度调整成对应数值，划定12个景点所辖区域范围，输入景点概率，并在绘制好路程图后通过设置目标线产生智能体的速率和上限阈值来调整进入景区的人流量。根据Anylogic运行状态，分别调整进入景区的人数，在三维模型中游客个体以带颜色的圆点表示，当根据实际情况设定好每小时入园人数时，模型开始运行，圆点随之出现，人流量会随时间的推移而扩大，在其经过的区域会形成景点热力图，由蓝到红所代表的人行密度为0～2.0 ρ/m2。与此同时，将出口景区的游客上限设置为对应的数值，待从景区流出的人数达到这个上限阈值时则模型停止运行。

经模拟检验，实际测出的游客从乐园进入的游客数量与时间分布见图5，共监测30 min的游客进入数据。进入景区前17 min每1 min投入人数呈直线增长，说明景区尚未达到饱和，游览体验感尚佳。直到17 min时每分钟投入游客达到15人，投入人数累积增长缓慢，表明景区内游客量开始逐渐出现饱和，直到20 min左右游客量达到峰值，这个时间段就是仿真模拟中的时间节点，每分钟放入景区人数达到17人，因此，从游客Anylogic仿真得出上海迪士尼乐园可投入的最大游客量为1 020人/h。分析此时二维智能体的游客分布和区域显示的热力图范围可直观地感受到雷鸣山漂流和飞越地平线两个景点的游客开始进入排队，道路逐渐拥挤。在这段时间过后，软件开始自动控制进入景区游客数量，说明景区出现饱和且拥堵情况越来越严重，并一直处于该种状态，景区开始需要引导游客分流。

图5 Anylogic仿真游客与时间关系

3.3 讨论与建议

根据游客Anylogic仿真，在相关调研的基础上对每1 min进入景区的游客量进行控制，对易发生游客拥堵的区域进行分析，进而提出以下几点可行的优化建议：

(1)从源头上控制每日游客量。根据迪士尼乐园的日承载量，应提出控制每日进入景区的游客人数的方案，并开启预售或预定模式，严格把控游客人数在景区日最大承载力以内，方能从源头上减少游客拥堵的发生。

(2)严格把控每小时进入景区的游客量。据Anylogic仿真软件监测，进入景区的游客量应控制在1 020人/h以内，超出这个范围将出现游客拥堵。

(3)调整热门景点分布位置。从Anylogi中二维智能体的游客分布和区域显示的热力图范围可知，最早出现拥堵的雷鸣山漂流、飞越地平线和创极速光轮景点主要分布在景区东南和西部区域，而景区北部则人烟稀少，游客量分布严重不均。这与景点对游客的吸引力有关，应调整这些最热门景点的分布，在北部增设相关热门景点，以此吸引游客前往，减少这些热门景点的压力。

(4)增加智能景观大数据引导。快速通行证系统虽能在一定时间内给予游客预约和缓冲时间，但仍然会导致游客拥堵现象，因通行证发放的时间很短数量有限，很多游客会因此无法尽兴。因此，建议引入景区大数据实时监测景区道路拥堵情况，在上海迪士尼度假区APP上及时提醒游客，为游客智能调整和规划游览路线。

4 结束语

对于游客拥堵问题，一般仅通过建设时园区规划和景区管理进行人工引导改善和优化，通过快速通行系统调整游客游览路线。本研究基于场所理论，将空间句法中空间道路的可达性量化与Anylogic行人仿真相结合，以上海迪士尼乐园的游客拥堵为案例提出了改善游客出行和道路交通优化的方法。因研究景点有限，本研究尚未考虑游客感知效用和景观偏好，可作为未来研究的方向。同时，本文提出的优化方法和措施对主题公园内道路交通系统优化具有普遍借鉴意义。