第四章 教學館舍行為人移動過程模擬系統建置
4.3 行為人活動排程模擬模組
本研究以活動頻率、活動地點、活動開始時間、活動期間四項活動屬性之機 率分佈及活動起迄週次屬性描述約定活動;以行為人類別活動參與偏好、活動到 達時間偏好及活動離開時間偏好三項行為屬性之機率分佈描述行為人類別從事 約定活動之行為;以行為人類別活動頻率偏好、活動開始時間範圍偏好、活動期 間偏好及活動地點偏好四項行為屬性之機率分佈及活動起迄週次偏好描述行為 人類別從事非約定活動之行為。因本研究假設上述各屬性為彼此獨立,故可單獨 描述各項屬性,再以參照之方式組合各項屬性以描述各約定活動及行為人類別參 與活動行為,以簡化約定活動清單及行為人類別活動計畫之輸入過程。本系統將 各項屬性(包括活動屬性及個人行為屬性)之描述整合於屬性描述檔,而將待排程 約定活動清單及行為人類別活動計畫之描述整合於活動清單檔,茲將此兩檔案之 內容及關聯描述於表14、表 15。
表 14 屬性描述檔內容及各屬性於活動清單檔之描述對象 屬性描述檔內容 於活動清單檔之描述對象 活動頻率屬性 (1)約定活動之活動頻率
(2)行為人類別對待排程非約定活動之活動頻率偏好 活動開始時間屬性 (1)約定活動之活動開始時間
活動期間屬性 (1)約定活動之活動期間
(2)行為人類別對待排程非約定活動之活動期間偏好 活動地點屬性 (1)約定活動之活動地點
(2)行為人類別對待排程非約定活動之活動位置偏好 活動起迄週次屬性 (1)約定活動之起迄週次
(2)行為人類別對待排程非約定活動之起迄週次偏好 活動參與屬性 (1)行為人類別對待排程約定活動之活動參與偏好 到達活動時間屬性 (1)行為人類別對待排程約定活動之到達活動時間偏好 離開活動時間屬性 (1)行為人類別對待排程約定活動之離開活動時間偏好 活動開始時間範圍屬性 (1)行為人類別對待排程非約定活動之活動開始時間範
圍偏好
表 15 活動清單檔內容及其參照屬性描述檔各屬性之方式
活動清單檔內容 參照屬性描述檔中屬性
活動頻率屬性 活動頻率屬性
活動開始時間屬性 活動開始時間屬性
活動期間屬性 活動期間屬性
活動位置屬性 活動位置屬性
待排程 約定活 動清單
活動起迄週次屬性 活動起迄週次屬性
活動參與偏好 活動參與屬性 到達活動時間偏好 到達活動時間屬性 待排程
約定活動
離開活動時間偏好 離開活動時間屬性 活動頻率偏好 活動頻率屬性
活動開始時間範圍偏好 活動開始時間範圍屬性 活動期間偏好 活動期間屬性
活動位置偏好 活動位置屬性 行為人
類別活
動計畫 待排程 非約定活動
活動起迄週次偏好 活動起迄週次屬性
本研究以機率分佈方式描述約定活動各項活動屬性及行為人類別從事約 定、非約定活動之個人行為屬性,依本研究描述方式而言,其中活動開始時間屬 性、活動位置屬性、活動開始時間範圍屬性適於以離散之機率分佈形式描述;活 動頻率屬性、活動期間屬性、到達活動時間屬性及離開活動時間屬性適於以連續 之機率分佈形式描述,而活動參與屬性以單一之出席率表達,為一簡化之離散機 率分佈形式;活動起迄週次屬性不以機率方式描述。茲將本系統提供使用者描述 各項屬性之機率分佈形式及對應參數列於表16。
表 16 提供系統使用者描述各項屬性之機率分佈形式及對應參數表
Triangular
b
根據屬性描述檔及活動清單檔之內容,本模組將能進行蒙地卡羅隨機取樣及 活動排程模擬,茲將本模組操作步驟及輸入資料之格式描述如下:
(1)載入屬性描述檔:本系統以屬性描述檔輸入約定活動及行為人類別從事活動 行為之各項獨立活動屬性及個人行為屬性,使用者可對屬性描述檔中各項獨立 屬性輸入多個屬性描述項目,以於活動清單檔中依需求參照對應之屬性描述項 目。茲將屬性描述檔之輸入資料與格式描述於表17。
表 17 屬性描述檔輸入資料格式 (#開頭之資料為說明性資料,僅用以說明其後續資料之意義)
(_開頭之資料為使用者可任意指定適當數值,不影響系統執行之資料)
#屬性描述檔
#活動頻率屬性描述項目數
frequency_description_item_count 6
#目前所輸入活動頻率屬性描述項目 ID、名稱、分佈形式及對應參數 _frequency_description_item_ID 1
frequency_description_item_name 2_times_a_week frequency_distribution Normal
distribution_parameter 6 2 8 4
~其他活動頻率屬性描述項目~(略)
#活動期間屬性描述項目數
duration_description_item_count 3
#目前所輸入活動期間屬性描述項目 ID、名稱、分佈形式及對應參數 _duration_description_item_ID 1
duration_description_item_name long_term duration_distribution Normal
distribution_parameter 70 10 80 50
~其他活動期間屬性描述項目~(略)
#活動位置屬性描述項目數
place_description_item_count 10
#目前所輸入活動地點屬性描述項目 ID、名稱、分佈形式、對應參數及
#於各可能空間單元從事活動之機率順序 _place_description_item_ID 1
place_description_item_name small_conference_room place_distribution DUniform
distribution_parameter 3
place_order CO301>CO302>CO303
~其他活動位置屬性描述項目~(略)
#活動起迄週次屬性描述項目數
start_end_week_description_item_count 6
#目前所輸入活動起迄週次屬性描述項目 ID、名稱、起迄週次範圍數及各
#起迄週次範圍
_start_end_week_description_item_ID 1
start_end_week_description_item_name some_week_scope start_end_week_subitem_count 2
start_end_week 1 2 start_end_week 4 5
~其他活動起迄週次屬性描述項目~(略)
#活動開始時間屬性描述項目數
start_time_moment_attribute_item_count 23
#目前所輸入活動開始時間屬性描述項目 ID、名稱、分佈形式、對應參數及於
#各可能活動開始時間從事活動之機率順序,如本範例代表特定活動於
#週一 10:00 開始之機率大於於週一 11:00 開始之機率,並依此類推 _start_time_moment_attribute_item_ID 1
start_time_moment_attribute_item_name as_early_as_possible start_time_moment_distribution Binomial
distribution_parameter 10 0.5
start_time_moment_order Mon10:00>Mon11:00>Mon13:00>Mon14:00>
Mon15:00>Mon16:00>Tue10:00>Tue11:00>Tue13:00>Tue14:00>Tue15:00
~其他活動開始時間屬性描述項目~(略)
#活動參與屬性描述項目數
participant_preference_item_count 3
#目前所輸入活動參與屬性描述項目 ID、名稱及出席率 _participant_preference_item_ID 1
participant_preference_item_name low_attendance_rate attendance_rate 0.4
~其他活動參與屬性描述項目~(略)
#活動到達時間屬性描述項目數
arrival_time_preference_item_count 3
#目前所輸入活動到達時間屬性描述項目 ID、名稱、分佈形式與對應參數 _arrival_time_preference_item_ID 1
arrival_time_preference_item_name arrive_on_time arrival_time_distribution Normal
distribution_parameter 0 1 3 -3
~其他活動到達時間屬性描述項目~(略)
#活動離開時間屬性描述項目數
leave_time_preference_item_count 3
#目前所輸入活動離開時間屬性描述項目 ID、名稱、分佈形式與對應參數 _leave_time_preference_item_ID 1
leave_time_preference_item_name leave_early leave_time_distribution Normal
distribution_parameter -8 3 -3 -10
~其他活動離開時間屬性描述項目~(略)
#活動開始時間範圍屬性描述項目數
start_time_range_preference_item_count 3
#目前所輸入活動開始時間範圍屬性描述項目 ID、名稱、分佈形式、對應參
#數及於各可能開始時間範圍開始從事活動之機率順序,本系統將一天之時間
#區分為以下時段:Dawn(6:00~8:00)、EarlyMorning(8:00~10:00)、
#LateMorning(10:00~12:00)、Noon(12:00~14:00)、EarlyAfternoon(14:00~16:00)、
#LateAfternoon(16:00~18:00)、EarlyEvening(18:00~20:00)、
#LateEvening(20:00~22:00)並以簡寫方式表達各時段,如本範例代表特定活動
#於週五傍晚開始之機率大於於週五下午開始之機率,並依此類推 _start_time_range_preference_item_ID 1
start_time_range_preference_item_name as_late_as_possible start_time_range_distribution Binomial
distribution_parameter 5 0.5
start_time_range_order Fri:LA>Fri:EA>Fri:LM>Fri:EM>Thu:LA>Thu:EA
~其他活動開始時間範圍屬性描述項目~(略)
(2)載入活動清單檔:本系統以活動清單檔輸入各項待排程約定活動及各行為人 類別之活動計畫(包括行為人類別各項待排程約定、非約定活動),使用者需參 照屬性描述檔中各項獨立屬性之屬性描述項目,以組合方式完成待排程約定活 動及行為人類別活動計畫之描述。因本系統將行為人類別之移動行為描述亦整 合於活動清單檔,故在此僅將活動清單檔中待排程約定活動及各行為人類別活 動計畫之輸入資料與格式描述於表18。
表 18 活動清單檔中待排程約定活動及行為人類別活動計畫輸入格式 (#開頭之資料為說明性資料,僅用以說明其後續資料之意義)
(_開頭之資料為使用者可任意指定適當數值,不影響系統執行之資料)
#活動清單檔
#待排程約定活動數
designated_activity_count 50
#目前所輸入待排程約定活動 ID、名稱、所參照活動頻率屬性、活動開始時間
#屬性、活動期間屬性、活動位置屬性及活動起迄週次屬性描述項目名稱 _designated_activity_ID 1
designated_activity_name surveying(R)
designated_activity_frequency_attribute 2_times_a_week designated_activity_start_time_moment_attribute 4CD designated_activity_duration_attribute middle_term designated_activity_place_attribute classroom117
designated_activity_start_end_week_attribute three_weeks
~其他待排程約定活動~(略)
#行為人類別數
behavior_category_count 10
#目前所輸入行為人類別 ID、名稱、所包含行為人數 _behavior_category_ID 1
behavior_category_name diligent_freshman behavior_category_people_count 20
#目前所輸入行為人類別待排程約定活動數 participant_designated_activity_count 3
#目前所輸入行為人類別其目前所輸入待排程約定活動 ID、名稱、所參照活動 參與屬性、到達活動時間屬性及離開活動時間屬性描述項目名稱
_participant_designated_activity_ID 1
participant_designated_activity_name surveying(R) participant_preference high_attendance_rate
arrival_time_preference arrive_early leave_time_preference leave_on_time
~目前所輸入行為人類別其他待排程約定活動~(略)
#目前所輸入行為人類別待排程非約定活動數 participant_undesignated_activity_count 1
#目前所輸入行為人類別其目前所輸入待排程非約定活動 ID、名稱、所參照活
#動頻率屬性、活動開始時間範圍屬性、活動期間屬性、活動位置屬性及活動起
#迄週次屬性描述項目名稱
_participant_undesignated_activity_ID 1
participant_undesignated_activity_name book_reference frequency_preference occasionally
start_time_range_preference as_early_as_possible duration_preference long_term
place_preference reading_room start_end_week_preference all_weeks
完成屬性描述檔及活動清單檔之載入後,可檢視各行為人類別之活動計畫,
以確認檔案之載入無誤,檢視畫面如圖22 所示。
圖 22 行為人類別活動計畫檢視畫面
(3)進行活動排程模擬:完成本模組所需資料輸入、行為人移動過程模擬模組所 需資料輸入及模擬設定後,本系統即進行各行為人活動排程及移動過程之模 擬,使用者可於模擬開始後檢視各行為人活動排程模擬之結果,其檢視畫面如
(3)進行活動排程模擬:完成本模組所需資料輸入、行為人移動過程模擬模組所 需資料輸入及模擬設定後,本系統即進行各行為人活動排程及移動過程之模 擬,使用者可於模擬開始後檢視各行為人活動排程模擬之結果,其檢視畫面如