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多点导航在智慧旅游中的研究

2015-06-04 09:36:06  字体:   打印 收藏 

摘 要:摘 要 :本文从智慧旅游建设,以及提升使用者在旅游中体验的角度出发,分析了多点导航在智慧旅游路线规划中的优势,满足三角不等式定理情况下,根据旅行商问题的数学模型对多点导航的可行性进行了分析。旅者基于GIS系统,标记感兴趣目的地,系统可以进行多个

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  摘 要:本文从智慧旅游建设,以及提升使用者在旅游中体验的角度出发,分析了多点导航在智慧旅游路线规划中的优势,满足三角不等式定理情况下,根据旅行商问题的数学模型对多点导航的可行性进行了分析。旅者基于GIS系统,标记感兴趣目的地,系统可以进行多个目的地的方向规划与导航,并给出最短路线的方案。

  关键词:

  关键词:智慧旅游 GIS 多点导航 旅行商问题(TSP) 现实旅行商问题(RL TSP)

  随着我国"智慧旅游"建设的快速推进,旅游业与移动互联网技术融合日益紧密,旅游业呈现出多样化发展趋势,出游人数也逐年递增。出游方式也发生了翻天覆地的变化,如过去出游路线查询多为通过纸质地图,现今路线查询更多的使用电子地图进行导航;出游目的地往往也不限于过去单一目的地,现今更多的是多目的地出游。

  随着旅游方式的转变,旅游路线规划的需求日益显现,尤其是多目的地出游,旅者更是需要一个省时省力高效的出行路线方案。当前,地图导航软件具备的功能是从出发地到单一目的地的路径规划,不支持多目的地导航,目的地的删减后动态的重新规划路线。

  本文基于这个需求,提出多点导航在智慧旅游中的应用前景和优势,并结合计算机图论中现实旅行商问题(RL TSP)[1]数学模型分析了可行性。

  1 智慧旅游

  "智慧旅游"是一种以物联网、移动互联网、云计算、下一代通信网络、高性能信息处理、智能数据挖掘等技术在旅游体验、产业发展、行政管理等方面的应用,使旅游物理资源和信息资源得到高度系统化整合和深度开发激活,并服务于公众、企业、政府等的面向未来的全新的旅游形态。它以融合通信与信息技术为基础,以游客互动体验为中心,以一体化的行业信息管理为保障,以激励产业创新、促进产业结构升级为特色。智慧旅游主要包括导航、导游、导览和导购四个基本功能。

  2 传统导航

  使用者在地图中选择出发地和目的地,系统会根据路径算法,比如行程最短,提供最佳参考路线,方便快捷的让使用者走完行程。如果还有其他目的地,需要重新输入目的地,再次规划路线。传统导航方式简单直观,使用者只需要选择出发地和目的地,系统会根据设定的条件自动规划出最佳出行路径。

  往往出游目的地不止一个,如出发地为S,目的地为A、B、C,旅者在组织出行路线时就会面临一个问题,如何从S出发,途经 ABC(顺序不定),最后回到S。通常在传统导航软件中需要旅者先分别查询出S、A、B、C等之间的距离,然后组合求出最短距离。假设S-A之间的距离为100KM,S-B之间的距离为60KM,S-C之间的距离为70KM,A-B之间的距离为150KM,A-C之间的距离为120KM,B-C之间的距离为20KM,如此获得各地间的关系图(见图1)和里程表(见表1)。

  图1 各地间的关系图

  表1 里程表

  可运用旅行商问题的最近邻点法解,一开始以寻找离出发地最近的需求点为起始路线的第一个站点,此后寻找离最后加入路线的站点最近的需求点,直到最后。方案结果如下:

  方案1:S-A-B-C-S,总路程为340KM。

  方案2:S-A-C-B-S,总路程为300KM。

  方案3:S-B-A-C-S,总路程为400KM。

  方案4:S-B-C-A-S,总路程为300KM。

  方案5:S-C-B-A-S,总路程为340KM。

  方案6:S-C-A-B-S,总路程为400KM。

  因以最短总路程为前提,所以可选方案2或者方案4,此处选择方案4,参考路线方案如图2所示。

  图2 参考路线方案

  最佳方案规划的过程需要用户自行组合、计算,规划出最佳路线方案。可以看出,传统导航对于多个目的地间的路线规划并不具备任何优势,尤其是在现实生活中,不能TSP问题求解一样限制每个城市经过次数,因为以其中某个已经经过的城市为转站点,路程可能会更近。

  3 多点导航

  多点导航则可以进行S-B-C-A-S或者S-A-C-B-S这样的多个目的地的路线规划,根据使用者需求自行规划涵盖ABC等途经地的最佳出行路线,在行程中实际转化成单点对单点导航,并且行程中允许随时改变路线,增加或删除途经地,系统会即时演算新路线。多点导航技术路线如图3所示。

  图3 多点导航技术路线

  随着旅游业的日趋成熟,出游与移动互联网的结合逐渐紧密,旅者的需求日益多样化,传统导航在满足游客多样化需求中已显现出不足之处。相较于传统导航,多点导航更能满足市场多元化、个性化的需求,并具有以下优势:

  (1)功能全面:覆盖了传统导航的功能,当只有一个目的地时,即为传统导航使用。

  (2)直观简便:如果有多个目的地,只需要选择出发地和目的地即可,系统动态规划最佳路线,给出方案。

  (3)省时省力:省去人工规划出行路线的烦恼,节省时间,能够增强用户体验。

  (4)动态灵活:在行程中可以根据需要随时删除或者添加目的地,系统会及时演算出新的路线。

  4 多点导航可行性分析

  4.1 传统旅行商问题

  传统旅行商问题(Traveling Salesman Problem,TSP问题),即给定n个城市,任何两城市之

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