有“墙壁上的博物馆”之称的敦煌莫高窟,以其精美的壁画和塑像文明于世,吸引了无数国内外游客前来观光。巨大的游客流量使得洞窟在面临持续的自然侵蚀外,还要承受人为的影响和破坏。由于洞窟是相对比较封闭的空间,与外界的空气交换很少,所以游客进入洞窟参观时代谢产生的CO2和水汽会长时间保存于洞窟内,有时甚至出现窟内环境指标超标的情况。这引起了国家以及众多学者的重视,并在洞窟环境监测控制以及游客管理调度等方面做了相当多的工作。然而,敦煌莫高窟目前采取的游客管理策略较为被动,在文章的第二章对其进行了简要介绍。如何主动的控制窟内环境,同时又能最大的满足游客的参观需求,达到文物保护和旅游开发的平衡发展,是本论文的出发点及目标。论文采用的主要策略是以路线参观模式为基础,对路线进行合理调度,避免洞窟出现环境超标现象。首先,论文通过分析敦煌莫高窟微气象环境、游客流量监测系统(简称监测系统)采集得到的微环境和游客流量数据,得到大量的静态空气交换率,并在此基础上获得了洞窟的动态空气交换率模型,本文将以上过程称为DACH动态计算方法。DACH模型反应了洞窟空气交换率与窟内外温差的相互关系,能获得洞窟在不同气温下的空气交换率大小,从而更准确地模拟游客参观过程中窟内CO2浓度的变化过程。论文利用莫高窟的历史参观活动,模拟产生了洞窟的CO2浓度变化曲线,并与系统的监测结果做了分析对比,验证了DACH模型的适用性。然后,论文阐述了游客参观路线动态调度算法。该算法的设计灵感来源于莫高窟目前采用的游客管理调度策略,本文称其为人工调度方法：游客进入莫高窟窟区参观前,工作人员为其分配一条参观路线和一位讲解员,从而组成了一个参观团队。其中,路线有多个不同的洞窟组成。此外,监测系统时刻监测洞窟内的微气象环境变化,当洞窟环境超标时,系统会发出预警信息,此时工作人员将关闭该洞窟。这一策略有两方面的不足：第一,路线的分配工作较为主观,不能主动地控制洞窟的环境变化；第二,超标洞窟关闭,降低了游客的满意度。本文以路线调度为基础,提出了基于CO2浓度模拟的路线调度方法,主要的思想是：利用仿真方法,得到参观路线的各项消耗指标,包括全程参观时间、洞窟等待时间、累计等待时间、CO2浓度超标情况等,工作人员可根据仿真结果,为团队分配一条最优路线。最后,论文以上述理论研究为基础,设计和实现了游客参观路线管理调度系统。该系统为用户提供了简单易懂的操作界面,将复杂的计算过程隐藏于后台,用户只要进行简单的配置工作,简单操作就可以获得指定参观路线的分析结果。用户可根据系统的指示选择合理的参观路线,从而达到本文提出的目标：促进文物保护和旅游开发的平衡发展。