莫高窟俗称“千佛洞”，坐落于河西走廊西段的敦煌。它以精美的壁画和雕像闻名于世，有着“东方卢浮宫”之美誉。它的艺术和历史价值毫无疑问地吸引了国内外大量游客慕名前来参观。由于莫高窟各个洞窟环境较为封闭，通风效果很差，巨大的游客流量严重的影响洞窟内的微气象环境。而长期处于不适的微气象环境中，会加快洞内壁画和雕像的腐蚀，最终导致莫高窟文物保护和旅游发展之间的矛盾。因此本文提出基于替代洞窟的游线调度算法来解决这个矛盾。　　 本文首先对莫高窟的历史游线进度数据和洞内CO2浓度变化率进行了分析和模拟。通过对历史游线进度数据分析，实现对游线进度的模拟和预测。通过分析洞内有游客参观时CO2浓度变化数据，对于洞窟基于游客干扰的CO2浓度变化进行分析和建模，获得莫高窟各个开放洞窟的基于游客干扰的CO2浓度变化模型。实现了对各个洞窟的CO2浓度变化进行了模拟和预测。　　 其次，本文在以上数据分析和模拟的基础上提出基于替代洞窟的游线动态调度算法。本文分析了开放洞窟的地理位置和参观价值，并在这些分析的基础上对这些洞窟进行了聚类，获得了替代洞窟集合，并设计了替代洞窟的选择方法，并对无法用替代洞窟解决的冲突给出排队等待处理方法。同时，本文设计了合理的游线评优策略，对候选游线的代价进行定量评估，以此实现对游线的推荐。　　 最后，本文设计和实现了基于替代洞窟的游线动态调度算法。在对敦煌莫高窟整体系统通讯架构进行介绍之后，本文按照系统组织结构，结合工作模式，对四大系统功能模块的具体功能和实现方法进行了介绍，并展示了系统配置界面和游线调度结果。同时本文还给出了系统的接口设计，使得系统具备可扩展性。