行政院國家科學委員會專題研究計畫 成果報告
地理資訊系統與空間知識管理之整合於觀光上的應用
計畫類別： 個別型計畫 計畫編號： NSC93-2415-H-002-020- 執行期間： 93 年 08 月 01 日至 94 年 07 月 31 日 執行單位： 國立臺灣大學地理環境資源學系暨研究所 計畫主持人： 朱子豪 計畫參與人員： 鄭景益 報告類型： 精簡報告 處理方式： 本計畫可公開查詢中 華 民 國 94 年 10 月 26 日
行政院國家科學委員會專題研究計畫成果報告
地理資訊系統與空間知識管理之整合於觀光上的應用（I）
The Application of Integrate with GIS & Spatial Knowledge Management in Tourism
計畫編號：NSC 91-2625-Z-002-036 執行期限：93年 8 月 1 日至 94年 7 月 31 日 主持人：朱子豪教授 國立台灣大學地理系 一、中文摘要 知識的管理與運用已成為日益重要的 課題，依不同領域的需求來發展或修改必要 之知識管理技術方法與工具是有其必要性 的。空間領域本就是知識管理中公認為較複 雜的對象，地理資訊系統則是擅長於空間資 料的處理、管理、分系與展示。此兩技術的 整合的關鍵是在於資訊的共通關連性，即以 此關連性的系統串聯。 本研究計畫的主要目的是期望透過現 有之地理資訊與知識管理技術與相互見的整 合，及對各空間應用領域的加以調適，以提 高各資料與知識處理技術在空間領域的適用 性。本計畫的實證應用領域則選擇為觀光領 域中的動態行為，以時空資料庫、空間資訊 與知識整合的技術來解決觀光動態資訊的管 理、應用及知識運用的課題。 在第一年計畫執行期間，我們完成了建 立合理的觀光性交通流量基本資料群組及資 料庫、以及觀光性交通流量之影響因子及其 知識推論式的不同的推導方法的評比，並建 立一觀光旅次受交通品質影響之推估模式， 及設計適合此觀光性交通流量應用的時空資 料模式組。在接下來的時間裡，預計將第一 年成果推廣到動態性觀光市場分析，加入空 間量測導出處理、專家系統及加強舊知識整 理部分。預期將會提供給相關空間領域一適 用且完整的空間知識管理平台。 關鍵詞：空間知識管理、資料挖掘、時空資 料模式、案例式推理、交通流量、重力模式 AbstractThe management and application of knowledge have been an increasingly important issue. It is necessary to develop or refine the tool and skill of knowledge management. The spatial domain is well known as more complicated domain in terms of knowledge management. GIS is good at processing, managing, analyzing and displaying spatial information. The key point of the combination of these two skills is the relation between different information.
This research aims to be suitable for using knowledge management skill for spatial domain through the method of KM & GIS integration. The actual application in this research is choosing the dynamical behavior of tourism issues as the issues of knowledge application, processing the management and application of that dynamical information through time-spatial database, spatial information and knowledge integration skill.
During the first year, we accomplished setting up basic data group of tourism traffic flow and database, and the influence factor of tourism traffic flow, and the evaluation of the different inference method of knowledge inferred. And we designed the suitable spatial- temporal data model for the application of the tourism traffic flow. In the following period, we plan to spread the first year achievement to the analysis of dynamic tourism market, add spatial measurement, expert-system and
strengthen the arrangement of old knowledge. We expect to provide a suitable and integrated spatial knowledge management platform for related spatial filed.
Keyword： Spatial Knowledge Management, Data Mining, Spatiotemporal Data Modal, Case-Base Reasoning, Traffic Flow, Gravity Modal 二、緣由與目的 目前知識經濟、知識產業等皆為炙手可 熱的議題，唯目前較成熟的知識管理多僅為 智慧型的文件管理，而知識的精煉、知識融 合、自動運作、推理及新知識產生等較高階 之知識管理元素多只停留在學術研究階段。 本研究計畫的主要目的是期望透過現有 之地理資訊與知識管理技術相互間的整合， 及對各空間應用領域的加以調適，以提高各 資料與知識處理技術在空間領域的適用性。 初步將先以觀光性交通流量及旅客人次之關 係進行空間知識的挖掘，以及時空資料模式 在此空間知識架構下的適用性進行探討，若 有機會則可發展成為整合型計畫，將此研究 成果推廣到各不同之空間研究領域，發展各 空間知識管理技術與應用，並整合為一完整 可運行之空間知識管理系統平台，以更有系 統地生產、儲存、查詢、運用與分享各空間 領域的知識。 本計畫的實證應用領域則選擇為觀光領 域中的動態行為，以時空資料庫、空間資訊 與知識整合的技術來解決觀光動態資訊的管 理、應用及知識運用的課題。 三、研究方法 本研究為三年期的研究計畫，計畫的知 識管理體系包含了知識產生的素材整理、新 知識產生、知識運作與流通分享等部分，第 一年計畫主要工作為空間資料與知識透過詮 釋資料及語彙進行整合、挖掘影響觀光活動 之動態交通現象的空間知識、結合時空資料 模式有效的展現並管理空間現象，建立一合 適的整合性空間資訊與知識管理平台。 交通流量影響原始資料 時空資料模式設計 交通流量影響因子 動態因子 統計迴歸 CBR 資料挖掘 動態交通流量 導出功能 知識挖掘 動態交通擁擠度 觀光吸引力指標 觀光旅次變化量 其他觀光吸引力影 響因子 重力模式推估 交通路線資料（空間靜態資料） 交通流量統計資料（基本活動交通流量）時 空資料 特殊事件活動資料（時空規模及可能吸引旅 次） 1. 第一年計畫工作項目與方法： (1) 建立完成合理的觀光性交通流量基本資 料群組及資料庫： 蒐集台北市自動化監測路段車流量資 料，作為研究案例。 (2) 建立一觀光性交通流量之影響因子，及 其知識推論式之不同的推導方法評比： 透過相關知識文件，已整理重要之觀光 遊憩活動交通流量影響重要因子，有活 動吸引力大小、活動進出的時間長短、 停車設施的大小及消化速度、原地區車 流量（背景車流量）、運輸可選擇路線的 多寡等因子。 (3) 建立一觀光旅次受交通品質影響之推估 模式： 目前由於案例及資料的不足，故初期以 案例式推理（CBR）較為合宜。 (4) 設計適合此觀光性交通流量應用的時空 資料模式組： 觀光大型集會活動在其活動場所周邊所
造成之交通流量變化，可透過以上影響 因子的掌握，及案例交通流量之掌握， 進行模式中各相關係數之律定。 四、研究成果 在本年度中，以圓山地區週邊道路車流 量資料作為研究案例，並針對其背景資料及 觀光集會之市場進行分析。已取得該區域周 邊路網車流量（平常日、假日各兩天）；此外 亦針對路網中道路之幾何特性（距離、路寬、 形狀）等特性進行初步整理。 研究資料使用台北市交控中心所提供之 道路感應線圈紀錄資料，此資料以每一小時 為單位，起訖時間為早上八點至晚上十二 點。主要欄位有各車種之車流量、車速度、 車佔有率、車間距等等。 1. 背景資料分析： 本地區每日車流有明顯的尖峰與離峰現 象，平常日會有上下午尖峰、而假日則大多 只有晚上會有尖峰狀態。而道路結構方面， 則有主要幹道(中山北路、承德路、民權西路 等)及地區街道(文林路、劍潭路等)的差異。 圖 ：中山 北路 民族西 路口 平常日 車流 狀況 461.5 677.5719.5 610 683 791.5 735 723 805 751 992 844.5 596 585 686.5716 0 200 400 600 800 1000 1200 08: 00 09: 00 10: 00 11: 00 12: 00 13: 00 14: 00 15: 00 16: 00 17: 00 18: 00 19: 00 20: 00 21: 00 22: 00 23: 00 時間 車 流 量 往南車流量 圖 ：中山 北路 與民族 西路 口假日 車流 狀況 2. 大型觀光集會活動市場分析： (1) 大型觀光集會活動分類 目前初步分類為有定時節目安排及隨時 進出場之集合兩大類。 (2) 大型觀光集會活動吸引力估算 不同活動之活動吸引力受到下列因素之 影響： M：族群 size（ex: 8 萬） P：偏好係數（ex: 5%） RW：等級臨界權數（暫分為三級 1、1/2） WD: 天候係數(不影響、影響、嚴重影響) TPM = M * P * RW * WD ……（公式 1） DYS：活動天數 APM：平均每日活動人次 Max APM：最大單日活動人次 吸引力之估算需分族群來考量，主要以 性別與年齡劃分。年齡層一般而言可區分為 五個等級，乘上男女，共可分為十類人口族 群（性別、年齡族群），不同之人口族群對不 同之大型觀光集會活動有不同之偏好，亦即 活動對其有不同之吸引力。 吸引力受到族群類別、總人數、偏好強 度及活動吸引等級（同一類中之吸引力）、舉 辦天數、天候與其他競爭性活動等因子影響。 若加上交通擁擠度之因子，則可以將其 評為道路服務水準，目前其分為六級，是以 行車速度為分級標準。此交通因子在較多相 似案例下，亦可以由迴歸或類神經網路計 算，倘若只有少量案例下，則只能用 CBR 或理論調整（以因子乘數）來處理。初始調 整值可設為 1 至 0.5，對應六級行車品質。 TQF：交通品質係數（1~0.5） TPM: 經交通因子調整為 AJTPM AJTPM = TPM * TQF ………（公式 2） 若以 CBR 來推算，則可清列各因子之 數值為推理法則之條件，而以事實活動吸引 人口為結論，其 CBR 法則如下： 11/11（四）車流量變化趨勢 1324.5 1546 829 712.5 652 547.5 474.5 465 485 781.5 824.5 807 685 684.5 602.5 561.5 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 08:0009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:00 18:0019:0020:0021:0022:0023:00 時間 車 流 量 往南車流量
若 M=? & P=? & RW=? & WD=? & TQF=? & Dys=?
則 AJTPM=? & APM=? & MaxAPM=? 則 CBR 準則可列為案例表格如下： 案例 1 2 AJAPM 3,200 APM 8,000 MaxAPM 12,000 M 80,000 P 5% RW 1 WD 1 TQF 0.8 Dys 4 3. 案例式推理之進行： 本研究採用 CBR-Works professional 4 軟體，做為案例推理之工具。此軟體為視窗 介面，可由使用者自行建立各種案例、以及 比對之法則。 圖：案例之建立 在本研究中，案例之建立可分為兩部 分。首先是道路特質部分，初步可將車流量、 路口寬度、距事件地點距離、幾何形狀、大 眾運輸班次、停車設施分佈等。其次則是活 動特質部分，即前述觀光集會活動市場分析 中建立之活動吸引力，其各項參數如族群、 偏好係數、天候、活動天數、交通品質等。 根據前述各項變數設定之後，當有新案 例產生時，即可輸入系統，由系統根據此一 案例之各項特質，於原案例庫內之各項案例 進行搜尋、比對，得出相似程度，用以瞭解 此一新案例之車流量變化狀況。 五、結論與建議 1. 本計畫在執行期間，完成了建立觀光性交 通流量基本資料群組及資料庫，以及觀光 性交通流量之影響因子；並建立一觀光旅 次受交通品質影響之推估模式，及設計適 合此觀光性交通流量應用的時空資料模 式組。 2. 本研究建立案例式推理之基本模式，由道 路特質與活動特質兩大項作為推理、比對 之主要依據，作為推估模式之架構。 3. 案例庫之可靠性、實用性影響比對的結果 至鉅，而由於相關研究需要大規模、長期 地針對車流量資料進行監測與紀錄，因此 有待相關計畫提供預算去掌控。 4. 在進行案例比對與推理時，可繼續將推理 成果套用至 GIS 軟體（例如 ESRI ArcGIS） 上展現，並利用其空間分析功能進行後續 之分析、應用。 5. 未來若有較多的可用案例時，則可採用 DataMining 之方式、配合空間量測與舊 知識整理，再應用於觀光性交通流量品質 動態推估，及其對觀光旅次之影響。
