基于云计算的景区智能导览平台设计

单景区智能导览系统由于信息孤立,不能实现景区间导览过程的无缝切换,造成导游服务过程不连续,从而不能带来高质量的旅游体验和导览效果。基于云计算技术,以实现景区间无缝切换一体化导览为主要目标,设计开放式景区智能导览平台,探讨平台架构、结构和关键技术。实例验证发现,该平台可以实现景区间导览过程的连续和无缝切换。

智能导览平台作为智慧旅游建设的重要组成部分,与游客旅行需求、游览体验密切相关,同时也是景区智能化服务能力和信息化建设水平的重要体现。智能导览系统发展经历了3个阶段。第一阶段:随着移动GIS、电子地图学、语音识别、计算机视觉等新技术的应用,功能趋于人性化和智能化;第二阶段:服务目标兼顾游客需求、景区管理、景区维护;第三阶段:载体趋于与智能手机一体化。面向海量的旅游信息,Pin Meng等提出了基 Mashup的数据集成体系结构,提供丰富、简明的移动导游服务;王亮、孙放等基于云计算技术,设计了基于an- droid系统的智能云导游系统,运用云计算平台在高效分配资源和处理并发用户请求等方面的优势,且平台具备可扩展和资源复用的特点。 然而,游客导览需求具有跨景区、实时、动态等特点,旅游体验和导览效果受景区交通状况、客流量、天气、突发 事件等外在因素的影响。单景区智能导览系统由于信息孤立,不能使游客及时获取相关景区行程线路等实时、动态情况,从而不能实现景区间一体化导览的功能。基于此,本文设计了基于云计算技术的景区智能导览平台,面向游客、景区工作人员等旅游参与者角色提供云服务,实现城市景区间一体化导览服务。本文重点讨论其平台结构及关键技术。

1 平台架构

平台服务的主要对象是游客及景区工作人员,依据云 计算理念设计云服务中心、游客云终端、景区云终端。图1基于云计算务的景区智慧导览平台

(1)游客云终端主要包括地图/文字交互模块,在此基 础上设计行程规划、信息查询(含 LBS服 务)、实时导览服务模块。将客户端应用程序(APP)的方式安装在智能手机上,实现SaaS云服务;支持游客信息查询、LBS服务、行程规划等导览服务需求。

(2)景区云终端以景区数据发布模块为核心,包括景区GIS数据管理、景点保修维护、景区游客报警救助等功能模块。通过App或 web页的方式和云服务中心交互,按需或定期将景区静态数据和动态信息上传至云服务中心;同时接收云服务中心反馈的景区游客报警、客流统计等平台服务。

(3)云服务中心搭建私有云计算平台,实现计算和存储资源的虚拟化管理,实现分布式的计算资源和内容服务资源的组织和访问。包括云服务引擎、云管理、云计算资源池等3个层次。云服务引擎面向游客和景区实现云服务统一入口,分别响应行程规划、实时导览以及景区数据 更新等服务需求;云管理层实现游客线程计算管理、景区数据挖掘服务、游客游览行为和景区客流分析等高级服务;云资源层虚拟化计算资源和存储资源,包括计算单元、存储数据库。一方面响应游客导览服务需求,以服务的形式反馈结果;另一方面,面向景区实现PaaS服 务,依据景区发布的信息,提供面向景区的导览服务实现。

以游客实时导览需求为例,平台工作过程如下:(1)发布景区GIS数据和动态信息数据到云服务中 心,具备景区导览服务功能。(2)游客端安装导览App,提交实时导览需求到云服务中心。(3)云服务中心判断游客所处的位置,确定是否需要反馈新的信息服务,如游客处于景区间则反馈所处基础路网地图瓦片和POI信息;若游客处于景区内,则反馈相应的景区瓦片和景区内POI信息。(4)实现本地实时导览服务,包括景区间路线引导信息和周边POI信息,景区内路线引导和景点讲解,并实时上传位置信息到云服务中心。

2 平台关键技术

2.1 城市行程规划

景区行程规划属于TSP问题,旅游线路设计通常要综合考虑相关因子,并遵循成本(费用、时间、距离)最小化的原则进行节点的串联组合。不同于旅行社依靠经验 的线路设计方法,本文基于游客定制模式,大规模定制旅游规划方案,提高游客体验效果,其工作流程图3所示。

2.2 景区数据云存储与景区无缝导览

通过上传景区范围数据到服务中心,实现云存储。Hadoop是一个 Apache 的开源项目,是一个能够对大量 数据进行分布式处理的软件架构。主要包括分布式文件系统HDFS、计算架构MapReduce 以及对结构化数据处理的分布式数据库HBase(HadoopataBase)等。KSoap轻量级的Web服务接口和云服务中心相连。云服务中心部署Tomcat服务器,挂载云服务引擎 web服务、云信息管理web服务,彼此之间实现SOAP协议接口。在此基础上,游客通过实时上传位置信息(Lt)到云服务中心,实现所处景区以及景区内外的判断及无缝导览。

(1)进入景区判断。①根据位置更新,求 Lt到景区入口位置 Ls 的距离 Dts;②当 Dts<50m,且 Dts连续3个采集周期减小,执行步骤③;否则执行步骤①;③当 Dts<10m, 如S属于游客行程规划中景点,则主动切换到景区导航;否则提示游客进行手动切换。

(2)出景区判断。①根据位置更新,求Lt到景区出口位置Ls的距离Dts;②当 Dts<50m,且 Dts连续3个采集周 期减小,执行步骤③;否则执行步骤①;③当 Dts<10m,景点状态已标注为已游玩,则切换到景区外路网导航;否则提示游客手动切换。

2.3 游客需求协议设计

表达游客多样化需求,规范游客、云服务中心消息体的解析、封装过程,定义协议如下:导览服务=(用户ID,服务类型,消息体) 其中,用户ID标识游客终端。协议类型=(1,2,3,4),其中1表示行程规划服务,2为实时导览服务,3为信息查询服务,4为LBS服务(查 询半径可设,默认3KM)。 协议为1时:消息体=(旅行起点,旅行终点,旅行模式,旅行限制),其中旅行模式=(最多景点,最少费用,最少时间),旅行限制=(游玩时间,整体费用);协议为2时:消息体=(位置,方向,方位);协议为3时:消息体=(查询类别,反馈数量); 协议为4时:消息体=(查询类别,当前位置,反馈数量,周边半径)。

2.4 服务数据协议

为实现云中心和景区互动以及景区智能管理的需要,定义景区数据分类为:景区位置数据(含入口、景区多边形数据)、景区POI数据(含导览、讲解词)、景区动态数据 (活动、特殊事件)等。定义景区服务消息体协议如下: 景区服务=(景区ID,服务类型,消息体)。 其中,景区ID为景区的唯一标识。协议类型=(1,2,3,4),其中1表示景区GIS数据更新,2为景区救援服务,3为景区维护。协议为1时:消息体=(POI,属性); 协议为2时:消息体=(游客ID,位置,事件);协议为3时:消息体=(POIid,事件)。

3 平台应用验证

平台以南京钟山风景区为背景进行了验证开发。钟山景区由中山陵园风景区、明孝陵风景区、灵谷寺风景区等3个独立的景区以及0.40余个景点组成,具备多景区的特点,实例游客终端以android系统智能手机为开发平台, 云服务中心采用开源云计算框架Hadoop搭建私有云。 图4(a)为线路导航中,圆心表示当前位置,所在区域为钟山景区范围。游客行程规划目标为钟山风景区,当前状态 为景区间导览。当判断游客所处的当前位置符合景区切换条件时,提示将要切换到景区导览 (3秒后自动切换)。图4(b)为游客进入景区导览,地图显示为景区导览专题图,显示更为详细的路网和POI信息。

4 结语

本文设计了一个基于云计算的景区智能导览服务平台 ,讨论了其中的关键技术和工作流程,实现了景区间无缝切换的一体化导览服务。