基于游客信息的智慧旅游推荐方法和系统技术方案

当今互联网发展迅速，智能移动终端普及，我国旅游业也随着“智慧旅游”概念的提出进行产业的优化升级，由传统的旅游业向现代服务业转化。旅游消费普遍化使人们在出行时会更加考虑个性化出游。然而，现存的软件产品无法满足为游客提供个性化的行程规划及路径推荐的需求。当前我国多数的旅游信息资源离实现实时性，准确性，全面性还存在差距，游客的个性化需求还没有考虑到路径规划中去，也不能够为游客提供准确的、实时性信息。本发明专利技术涉及到虚拟现实技术、GPS定位处理，地图匹配算法等，针对旅游行业提供个性化的行程规划及路径推荐。

Intelligent Tourism recommendation method and system based on tourist information

Nowadays, with the rapid development of Internet and the popularization of intelligent mobile terminals, China's tourism industry is also upgrading with the concept of \Intelligent Tourism\, transforming from traditional tourism to modern service industry. The popularization of tourism consumption makes people think more about personalized travel when they travel. However, the existing software products can not meet the needs of personalized travel planning and path recommendation for tourists. At present, most of the tourism information resources in our country are far from the reality, timeliness, accuracy and comprehensiveness. The personalized needs of tourists have not been considered in the path planning, nor can they provide accurate and real-time information for tourists. The invention relates to virtual reality technology, GPS positioning processing, map matching algorithm, etc., and provides personalized travel planning and path recommendation for the tourism industry.

【技术实现步骤摘要】
基于游客信息的智慧旅游推荐方法和系统
本专利技术涉及到虚拟现实技术、GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系统）定位处理，地图匹配算法等，针对旅游行业提供个性化的行程规划及路径推荐。
技术介绍
当今互联网发展迅速，智能移动终端普及，我国旅游业也随着“智慧旅游”概念的提出进行产业的优化升级，由传统的旅游业向现代服务业转化。旅游消费普遍化使人们在出行时会更加考虑个性化出游，希望能够得到良好的满足于游客的个性化旅游体验。随着移动端时代的到来与智能手机的普及，一切都在移动化。然而，现存的软件产品无法满足为游客提供个性化的行程规划及路径推荐的需求。现在我国的旅游业信息化现状表明我国旅游业信息化发展还处于落后状态，无法满足日益增长的游客需求。当前我国多数的旅游信息资源离实现实时性，准确性，全面性还存在差距，游客的个性化需求还没有考虑到路径规划中去，也不能够为游客提供准确的、实时性信息。
技术实现思路
本专利技术针对
技术介绍
中提出的问题，对景区建模，实现景区的三维立体画，给游客更加真实直观的感受。同时利用现在智能移动终端自带的GPS定位信息，获得游客的实时位置信息。通过地图匹配算法，精确游客的位置。设计一套系统为游客规划出满足实时、个性化需求的旅游路线。为实现上述目标，本专利技术提供如下技术方案：1、景区3D（3dimensional，三维）模型创建景区内建筑物的模型的构造需要建筑物本身的三维空间的数据，三维空间数据包括需要创建模型的建筑物的实际平面的数据和建筑物的高度数据。而所谓的建筑物的实际平面数据指的是建筑物在垂直投影到水平平面后的数据。为了从一些图像数据中获得所需要的建筑物的实际平面数据，可以利用数字摄影测量方法来实现。从二维GIS（地理信息系统）提取建筑物所需平面信息。而对人物模型的处理方式不同于对建筑物模型的处理方式。人物模型的处理需要处理人物可能存在的动作和肢体表达方式，需要控制人物运动的各个方面。这些方面主要分成两个部分：首先可以选择利用三维建模软件如3dsmax和Maya等软件设计制作三维模型和角色动作；其次是在Unity3D中的需要对人物的动作进行控制，控制的内容主要包括导入人物的运动动作，对导入的人物的运动动作进行交互操作，使导入的人物运动动作与给定的场景进行互动。2、GPS定位分析处理卡尔曼滤波器是一种有效的滤波方法，在众多的研究成果中运用到现有的各种系统中。这种滤波器是一种递归滤波器（自回归滤波器），可以估计系统在运行过程中的状态变量。卡尔曼滤波器可以运用到导航系统中。采用滤波的方式来减少误差的影响。具体处理过程是首先运用滤波算法处理GPS位置数据，再将处理后的数据映射到平面二维坐标。很多优秀的能够提高GPS定位精度的滤波算法被提出，如均值滤波算法等。要将GPS位置数据转化为计算机可识别的数据，需要对GPS位置数据进行转化，转化对应到系统中的平面二维坐标系中。地图匹配过程通常可以被分为四个阶段：首先是对数据进行预处理:对定位数据进行修复处理和滤波处理，然后进行坐标转换，数据预处理是地图匹配的基础，保证地图匹配算法的有效性。其次是筛选候选路段：根据获得到的定位点位置，计算求得定位点可以投影到附近路段的范围。候选区域的选择，可以大大减小对路段搜索的工作量，解决电子地图上的道路数据量很大的问题。再次是确定匹配路段：根据地图匹配算法，在路网中找出与定位点所匹配的道路。最后投影匹配点：将定位点以投影方式映射到所选的匹配道路上。在选定匹配路段后，一般根据垂直投影法获得投影的匹配点。基于隐马尔科夫模型(HMM)的地图匹配(Map-Matching)算法流程见图1.隐马尔科夫模型(HMM)的地图匹配模型见图2.其中：状态数量：n观测数量：m状态转移矩阵A：其中rj是时刻t+1时所在路段，ri是时刻t时所在路段，而rij有三种不同的取值：（1）当路段rj与ri相邻时，rij=1;（2）当路段rj与ri不相邻时，rij为无穷大；（3）当路段rj与ri是同一个路段时，即i=j时，rij=0。观测概率矩阵B：其中Dkj代表从Ok到rj的距离，其中Dki代表从Ok到ri的距离3、游览路线规划1.构建景区的离散化空间图最短路径的优化目标D2.改进离散PSO算法流程图见图3.1）离散编码，获取游客想要游览的景点，再将这些景点匹配到景区的离散化空间图中，可得到节点的集合2）粒子群的初始化。初始化过程就是选择一部分粒子作为初始粒子种群，而初始粒子的数量需要根据具体问题来确定。3）适应度函数。适应度函数是衡量一条候选路径优劣的标准。4）更新操作。更新公式：附图说明图1.基于隐马尔科夫模型(HMM)的地图匹配(Map-Matching)算法流程图2.隐马尔科夫模型(HMM)的地图匹配模型图图3.改进离散PSO算法流程图图4.基于游客信息的智慧旅游推荐系统架构图具体实施方法该系统后端架构采用C#实现，前端采用html语言实现将结果反馈给移动端用户。1、架构设计系统采用客户端/服务器端的开发模式，即C/S架构。服务器端负责对用户信息、位置信息的存储、更新、维护，以及响应客户端的请求，返回用户信息和数据处理结果。客户端负责采集用户位置数据、三维场景的显示，提供用户交互操作的处理和路径规划导航。整个系统的工作框架流程如下所示：（1）用户进入景区内，利用可以运行智能旅游系统的智能手机提供服务。（2）客户端即智能手机通过定位功能获得用户GPS数据信息从而实现对用户位置定位。（3）客户端将包含位置信息以及用户请求两部分的服务内容通过网络发送给服务程序，等待其响应。（4）服务程序响应客户端的请求与并接收客户端数据。根据得到的请求内容来将相应的处理结果返回至手持客户端。（5）手持终端接收返回结果，利用文字说明等形式将服务程序的处理结果展示给旅客，实现路径导航等功能。系统架构图见图4.2、功能模块实现本系统利用3D建模软件GoogleSketchup软件构造创建建筑物模型。景区中的植物及其他设施使用3DSMax创建并对模型赋予材质。用Unity3D控制所构建的模型的大小变化，和控制构建模型的旋转角度。景区的拓扑结构是常见的景区抽象模型，拓扑结构中用节点代表景点，边代表路径，节点和边共同组成的无向图代表该景区。路径上的权值是两个节点之间的距离。卡尔曼滤波器是一种有效的滤波方法，在众多的研究成果中运用到现有的各种系统中。这种滤波器是一种递归滤波器（自回归滤波器），可以估计系统在运行过程中的状态变量。卡尔曼滤波器可以运用到导航系统中。采用滤波的方式来减少误差的影响。具体处理过程是首先运用滤波算法处理GPS位置数据，再将处理后的数据映射到平面二维坐标。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种景区智慧旅游系统，其特征在于，包括：/n移动智能终端，用于同步智慧旅游后台管理子系统的景区旅游信息资源，获取移动智能终端的实时定位，并且根据景区旅游信息资源及实时定位信息为游客规划路线实现智慧旅游;/n景区智慧旅游后台管理子系统，用于接收移动智能终端上传的实时定位信息，并对景区旅游信息资源进行管理。/n

【技术特征摘要】
1.一种景区智慧旅游系统，其特征在于，包括：
移动智能终端，用于同步智慧旅游后台管理子系统的景区旅游信息资源，获取移动智能终端的实时定位，并且根据景区旅游信息资源及实时定位信息为游客规划路线实现智慧旅游;
景区智慧旅游后台管理子系统，用于接收移动智能终端上传的实时定位信息，并对景区旅游信息资源进行管理。


2.根据权利要求1所述的景区智慧旅游系统，其特征在于，所属移动终端包括：
交互模块，用于在移动终端上提供人机交互接口，负责根据游客对按钮操作及事件响应与服务器进行数据交换；
GPS模块，用于通过GPS定位获取游客当前位置信息，并提供对所选目的地的导航功能；
语言文字讲解模块，用于当游客到达景点位置时对景点进行讲解；
位置共享模块，用于游客查看同组其它游客位置信息。

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【专利技术属性】
技术研发人员：林晓勇，赵多朵，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11