可持续旅游多目标优化

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项目概览

信息内容
项目MCM/ICM 2025 · Team 2517365 · Problem B
题目动态多目标优化视角下的可持续旅游模型构建
状态参赛完成,不作为奖项展示
项目类型英文数学建模项目经历
个人角色核心建模负责人;辅助编程与论文写作

该英文建模项目以阿拉斯加 Juneau 的过度旅游问题为背景,构建兼顾旅游收入、环境质量、基础设施承载力和居民满意度的动态多目标优化模型,并通过税收—支出反馈机制分析可持续旅游管理策略。

可持续旅游模型整体建模框架
图:项目整体建模框架,展示从动态多目标模型构建、多目的地适配、游客分流推荐到敏感性分析的完整流程。

问题描述

Juneau 在邮轮旅游快速增长的同时面临环境退化、基础设施压力和居民满意度下降等问题。项目要求构建可持续旅游模型,明确优化目标与约束,设计额外收入的支出反馈方案,并将模型推广到其他存在过度旅游问题的目的地。

建模方法与技术路线

核心建模模块

模块方法作用
动态系统建模微分方程系统刻画游客数量、环境质量、基础设施健康度、居民满意度和旅游收入之间的动态关系
多目标优化收益最大化 + 环境与基础设施压力最小化在经济收益、环境保护和居民福利之间建立约束平衡
反馈机制税收与可持续支出分配将旅游收入的一部分投入环境保护、基础设施改善和社区项目
多目的地适配地理类型分类与参数调整将目的地划分为环境敏感型、文化遗产型和城市休闲型
游客分流推荐景点评分公式 + 推荐优先级函数提高小众景点曝光,缓解热门景点过载
敏感性分析单变量敏感性分析 + 全局敏感性分析识别环境敏感系数和税率等关键参数

主要结果

结果摘要

方面结果
Juneau 案例主动管理情景下,环境质量、基础设施健康度和居民满意度趋于稳定,旅游收入保持增长趋势
支出建议可持续支出分配为 50% 环境保护、30% 基础设施改善、20% 社区项目
推广案例以 Iceland 为环境敏感型目的地案例,调整环境敏感系数和基础设施参数
推荐策略通过小众景点评分与游客分流机制,降低热门景点压力
英文写作完成面向 Juneau Tourism Council 的 memorandum,形成政策建议表达
基准情景与主动管理情景对比
图:基准情景与主动管理情景下游客数量、居民满意度、环境质量和基础设施健康度的变化对比。
景点推荐优先级三维空间图
图:景点推荐优先级三维空间图,用于展示游客兴趣匹配、景点评分和拥挤惩罚共同作用下的分流推荐机制。
干预前后游客分布热力图
图:干预前后游客分布热力图,展示小众景点推荐机制对游客空间分布的调节作用。

个人贡献

我负责该作品的全部核心建模工作,包括动态系统方程、多目标优化目标与约束、税收—支出反馈机制、景点评分模型、游客分流推荐模型和敏感性分析设计,并辅助英文论文写作、图表整理与结果解释。