一種基于地理圍欄技術(shù)的智能電子導(dǎo)游系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及旅游信息服務(wù)領(lǐng)域，特別是一種基于地理圍欄技術(shù)的智能電子導(dǎo)游系 統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 旅游已成為提高人們生活品質(zhì)的重要活動(dòng)，尤其是數(shù)碼產(chǎn)品的廣泛應(yīng)用，大大推 動(dòng)了旅游行業(yè)，為旅游中的游客帶來(lái)了非常大的好處。
[0003] 據(jù)國(guó)家旅游局2014年2月21日公布的《關(guān)于2013年第四季度全國(guó)旅行社統(tǒng)計(jì) 調(diào)查情況的公報(bào)》中顯示：在去年十一長(zhǎng)假期間，我國(guó)的旅游行業(yè)收入達(dá)到了 2233億，同比 2012年的中秋節(jié)和國(guó)慶長(zhǎng)假增長(zhǎng)了 6. 1%。與此相對(duì)的，人們?cè)诼糜芜^程中遇到的問題也 是層出不窮，其中最主要的是旅游景區(qū)的導(dǎo)航、旅游路線的規(guī)劃W及景區(qū)內(nèi)的實(shí)時(shí)狀況等 等。在傳統(tǒng)的旅游行業(yè)中，游客們采用的導(dǎo)游工具基本上是紙質(zhì)地圖，通過手動(dòng)繪制起點(diǎn)到 目的地路線來(lái)進(jìn)行景區(qū)的游覽。而手工繪制的旅游路線地圖存在的主要缺點(diǎn)有：第一，它存 在時(shí)間和金錢方面的不合理運(yùn)用和低效性。因?yàn)橛慰褪紫缺仨毚_定一條由起點(diǎn)到目標(biāo)點(diǎn)之 間的路徑，然后將包含運(yùn)些景區(qū)的地圖拼湊起來(lái)成為一套覆蓋旅游景區(qū)的紙質(zhì)地圖，W此 進(jìn)行導(dǎo)航游玩；第二，它不能給與游客實(shí)時(shí)的景區(qū)變更信息，給游客的游玩過程會(huì)帶來(lái)很多 的不便。
[0004] 目前，我國(guó)旅游業(yè)面臨著種種問題，需要由粗放型經(jīng)營(yíng)向集約化經(jīng)營(yíng)轉(zhuǎn)變，特別是 由于對(duì)旅游質(zhì)量和旅游體驗(yàn)的重視，要由滿足人們旅游基本需求向高質(zhì)量旅游服務(wù)轉(zhuǎn)變。 隨著計(jì)算機(jī)科技的不斷發(fā)展，電子導(dǎo)航技術(shù)已愈加成熟，越來(lái)越多的游客習(xí)慣在游玩的過 程中通過定位導(dǎo)航來(lái)查詢自己的旅游路線。手機(jī)作為現(xiàn)在最常用的移動(dòng)終端，并且隨著技 術(shù)的普及，可W將無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可移動(dòng)性的優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮出來(lái)，即在移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)旅游 景區(qū)的自動(dòng)導(dǎo)游裝置。 陽(yáng)〇化]現(xiàn)有的導(dǎo)游系統(tǒng)不能很好地滿足實(shí)際情況中的游客需求，在黃金周等旅游高峰 期，一種自助式的、智能的導(dǎo)游系統(tǒng)就會(huì)被更加的需要。它基本上可W替代傳統(tǒng)上跟隨游客 的導(dǎo)游，每個(gè)游客都有自己?jiǎn)为?dú)的終端使用，避免了導(dǎo)游為了滿足大多數(shù)游客需求而不能 照顧到少數(shù)游客特殊需要的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明目的：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于地 理圍欄技術(shù)的智能電子導(dǎo)游系統(tǒng)。
[0007] 所述智能電子導(dǎo)游系統(tǒng)包括移動(dòng)終端、智能導(dǎo)游服務(wù)器和智能導(dǎo)游數(shù)據(jù)庫(kù)，
[0008] 所述移動(dòng)終端包括定位模塊、電子地圖模塊、終端網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和緩存機(jī)制模塊； 定位模塊用于接收定位衛(wèi)星信號(hào)，并確定移動(dòng)終端當(dāng)前所在位置的經(jīng)締度；電子地圖模塊 用于顯示移動(dòng)終端附近的地理信息；終端網(wǎng)絡(luò)通訊模塊用于連接互聯(lián)網(wǎng)W及與智能導(dǎo)游服 務(wù)器進(jìn)行交互；緩存機(jī)制模塊用于緩存移動(dòng)終端觸發(fā)的地理圍欄；
[0009] 所述智能導(dǎo)游服務(wù)器包括信息處理模塊、服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)通訊模塊和景區(qū)虛擬圍欄系 統(tǒng)；
[0010] 所述智能導(dǎo)游數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)景區(qū)的地理、文字、圖片和音頻信息。
[0011] 所述移動(dòng)終端通過終端網(wǎng)絡(luò)通訊模塊接入移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)，與智能導(dǎo)游服務(wù)器進(jìn)行 信息交互；所述智能導(dǎo)游服務(wù)器與智能導(dǎo)游數(shù)據(jù)庫(kù)連接，獲取智能導(dǎo)游數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的信 息。
[0012] 所述移動(dòng)終端的緩存機(jī)制模塊根據(jù)局部性原理，運(yùn)里所述局部性是指短時(shí)間內(nèi)持 移動(dòng)終端者可能進(jìn)入的相鄰景區(qū)的地理圍欄。判斷因素有移動(dòng)方向、移動(dòng)速度、當(dāng)前位置與 相鄰景區(qū)的距離，通過分析移動(dòng)終端W及附近景區(qū)的信息，預(yù)測(cè)移動(dòng)終端最近可能進(jìn)入的 景區(qū)地理圍欄，將最近可能訪問的地理圍欄數(shù)據(jù)緩存到本地中，使得移動(dòng)終端可W直接從 緩存中獲取景區(qū)的地理圍欄，減少移動(dòng)終端的耗電量和響應(yīng)時(shí)間。
[0013] 所述智能導(dǎo)游服務(wù)器中，信息處理模塊用于接收移動(dòng)終端地理位置信息；
[0014] 服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)通訊模塊用于與移動(dòng)終端進(jìn)行通信；
[0015] 景區(qū)虛擬圍欄系統(tǒng)用于計(jì)算移動(dòng)終端在哪個(gè)景區(qū)范圍內(nèi)。
[0016] 所述景區(qū)虛擬圍欄系統(tǒng)包括虛擬圍欄構(gòu)建模塊和虛擬圍欄檢測(cè)模塊，本發(fā)明中， 所述的地理圍欄（Geo-Fenceing)技術(shù)是LBS的一種新應(yīng)用。它將現(xiàn)實(shí)中的地理區(qū)域圍成一 個(gè)虛擬的地理邊界。當(dāng)移動(dòng)終端進(jìn)入到某個(gè)地理圍欄時(shí)，可W觸發(fā)響應(yīng)。檢測(cè)移動(dòng)終端是否 在圍欄中，最簡(jiǎn)單的算法就是暴力查找所有的圍欄，其時(shí)間復(fù)雜度為O(N)。然而，當(dāng)?shù)乩韲?欄數(shù)量很多時(shí)，暴力算法就會(huì)變的很慢。因而，本發(fā)明通過構(gòu)建地理圍欄的R樹，在查找地 理圍欄時(shí)可W粗篩出待檢測(cè)點(diǎn)的范圍，加快查找地理圍欄的速度，時(shí)間復(fù)雜度為O(IogN)。
[0017] 所述虛擬圍欄構(gòu)建模塊用于構(gòu)建地理圍欄的R樹，從而加快查找地理圍欄的速 度；所述虛擬圍欄檢測(cè)模塊采用圍欄檢測(cè)射線法檢測(cè)移動(dòng)終端所在位置是否在景區(qū)地理圍 欄中。
[0018] 所述虛擬圍欄構(gòu)建模塊構(gòu)建地理圍欄R樹包括如下步驟：
[0019] 步驟1-1，將景區(qū)地理圍欄的區(qū)域用最小外包矩形（MBR(MinimalBounding Rectangle)包圍住，把所有矩形存儲(chǔ)在R樹的葉子節(jié)點(diǎn)中；
[0020] 步驟1-2,將相鄰的兩個(gè)W上的最小矩形用最小更大的矩形完全框住，依次迭代生 成更大的矩形；最小外包矩形即框住相鄰的兩個(gè)W上的最小矩形的所有矩形中的最小的一 個(gè)
[0021] 步驟1-3,生成一個(gè)R樹結(jié)構(gòu)的地理圍欄。
[0022] 所述虛擬圍欄檢測(cè)模塊在檢測(cè)時(shí)，先在地理圍欄R樹上查找出檢測(cè)點(diǎn)的可能地 理圍欄，包括：判斷移動(dòng)終端的位置是在地理圍欄R樹中頂點(diǎn)的左子樹還是右子樹，依次 遍歷整棵樹，直至葉子節(jié)點(diǎn)，即最小外包矩形，如果移動(dòng)終端的位置不在任何最小外包矩 形中，則移動(dòng)終端不在景區(qū)地理圍欄中；如果移動(dòng)終端的位置在一個(gè)最小外包矩形Ri中， 1《i《n，其中n表示最小外包矩形總個(gè)數(shù)，然后使用圍欄檢測(cè)射線法檢測(cè)該移動(dòng)終端的 位置是否在景區(qū)地理圍欄中。
[0023] 所述圍欄檢測(cè)射線法檢測(cè)包括W下步驟：
[0024] 步驟2-1，虛擬圍欄檢測(cè)模塊根據(jù)移動(dòng)終端發(fā)送的定位數(shù)據(jù)確定待測(cè)試點(diǎn)P的經(jīng) 締度，并轉(zhuǎn)化為坐標(biāo)值（x，y);
[0025] 步驟2-2，沿著待測(cè)試點(diǎn)PW水平方向，向最小外包矩形Ri的一側(cè)畫一 條射線，如果待測(cè)試點(diǎn)P的縱坐標(biāo)值y滿足y>p〇lyYik&&y<pol巧ik+i或者y <p〇lyYik&&y>polyYik+i，則該射線可能與最小外包矩形Ri的邊相交，判斷射線與最小外 包矩形Ri的邊是否相交的公式如下：
[0027]sum=sum+1，如果X' <X， 陽(yáng)0測(cè)其中，點(diǎn)（polyXik,polyYik)與點(diǎn)（polyX心1，polTYiw)之間相連的邊表示最小外包 矩形Ri的一條邊1W1《i《n，1《j《n-1，n表示最小外包矩形總個(gè)數(shù)，1《k《mi，nil 表示最小外包矩形Ri的頂點(diǎn)個(gè)數(shù)，其中，X'表示射線與邊I1河能相交點(diǎn)的水平坐標(biāo)值， sum表示交點(diǎn)個(gè)數(shù)，如果X' <x，表示該交點(diǎn)在射線上，則交點(diǎn)個(gè)數(shù)sum累加數(shù)值1 ;
[0029] 步驟2-3,如果交點(diǎn)個(gè)數(shù)為奇數(shù)，則判定該點(diǎn)在最小外包矩形Ri內(nèi)，否則，判定該點(diǎn) 不在最小外包矩形Ri內(nèi)。
[0030] 所述移動(dòng)終端中，包括顯示界面、多媒體模塊和多語(yǔ)言支持模塊；
[0031] 顯示界面，用于顯示手持移動(dòng)終端用戶所在位置、行進(jìn)方向、文字、圖片和多媒體 模塊播放的語(yǔ)音信息；
[0032] 多媒體模塊用于播放語(yǔ)音講解；
[0033] 多語(yǔ)言支持模塊用于支持多國(guó)語(yǔ)言進(jìn)行景區(qū)解說(shuō)。
[0034] 智能電子導(dǎo)游系統(tǒng)工作流程如下：
[0035] 步驟3-1，移動(dòng)終端獲取位置信息，并在緩存機(jī)制模塊中查找景區(qū)地理圍欄信息 表，該地理圍欄信息表存儲(chǔ)了部分景區(qū)對(duì)應(yīng)的地理圍欄信息，若查找到該位置所對(duì)應(yīng)的地 理圍欄，則執(zhí)行步驟3-2,否則，跳轉(zhuǎn)到步驟3-3 ;
[0036] 步驟3-2,智能導(dǎo)游服務(wù)器采用圍欄檢測(cè)射線法來(lái)檢測(cè)移動(dòng)終端所在位置是否在 景區(qū)地理圍欄中，如果是則跳轉(zhuǎn)到步驟3-4,否則表示移動(dòng)終端不在緩存機(jī)制模塊的地理圍 欄中，執(zhí)行步驟3-3;
[0037] 步驟3-3,移動(dòng)終端向智能導(dǎo)游服務(wù)器發(fā)送位置信息，智能導(dǎo)游服務(wù)器計(jì)算該位置 所屬的地理圍欄，智能導(dǎo)游服務(wù)器采用圍欄檢測(cè)射線法檢測(cè)移動(dòng)終端所在位置是否在景區(qū) 地理圍欄中，若不在則表示移動(dòng)終端不在景區(qū)內(nèi)，智能電子導(dǎo)游系統(tǒng)結(jié)束工作；否則，執(zhí)行 步驟3-4 ;
[003引步驟3-4,根據(jù)局部性原則預(yù)測(cè)短時(shí)間內(nèi)可能進(jìn)入的景區(qū)地理圍欄，包括設(shè)置一個(gè) 時(shí)間闊值，通常設(shè)定為