基于云计算平台智能旅游导览系统的研究与实现

伴随互联网的快速发展，交通设施的逐渐完善，人们对旅游要求也日益增高。本文提出了一种基于云计算平台的智慧旅游导览系统的解决方案，使用移动互联网、GPS定位、LBS等“智慧技术”措施，通过计算机、手机、pad等终端设备，将服务展现给游客。旅游行业的快速发展会伴随着大量的旅游数据信息产生，而且各地的旅游信息化系统发展不平衡，旅游信息基本不共享，因此采用云计算技术来支撑旅游体系是必然选择。本文通过对国内外旅游行业使用云计算技术的案例进行搜集和分析，结合其优缺点，采用 SOA 的思想，进行服务的建模和数据的建模，然后提出了旅游云服务的体系架构。针对旅游业务的特点，将旅游云平台的体系建设分为三部分内容：旅游私有云，旅游专属云，旅游公有云。并且对旅游私有云的平台进行了具体详细的规划设计。并且针对旅游数据的快速增长，本还文提出了基于游客和景区信息的推荐算法，将基于用户的协同过滤算法和基于地理位置的信息推荐算法相结合，从而将更加准确的信息推送给游客。最后，由于自由行的游客越来越多，本文在云平台的基础上开发了基于 Android 应用的智能导览系统，该系统主要包括三大服务模块：景点信息服务，游客可以查询景点基本信息，旅行团的信息等；游览导览服务，游客可以进行线路查询，GPS定位，附近搜索，天气预告等；游览攻略服务，游客可以进行景点的攻略查询，攻略的上传发布，离线地图的查看与下载。通过需求分析和设计，实现了基于云计算平台的智能旅游导览系统，不但减缓了游览大量数据的处理压力大和信息共享不够的状态，而且满足了自由行游客的需求。

第一章 绪论

1.1 研究背景与意义

伴随社会经济的进步，信息技术的蒸蒸日上，我国旅游产业利润获得突飞猛进的增长，根据计算2014年一整年大陆和港澳台的旅游收入可以达到2.9万亿元，国家的游览人数突破了32.5亿人次，出境游览的居民也日益增长，突破了97300000人次，入境游览的外汇收入突破了478亿美元，新增加的直接旅游就业人数竟达了50多万人。在全球推动旅游业发展的同时，全球的旅游重点也流向了亚洲地区，尤其是中国。根据World Tourism Organization发布的旅游展望信息，到2020年，欧洲将提供大于7亿出境旅客，仍然是世界出境游人数最多区域，大约有6%的旅游人群到东亚太和南亚区域进行游玩；2020年，美洲也将提供2亿多出境旅游人群，大约有9%的旅游人群到东亚太和南亚地域旅游；2020年，东亚太地域将会孕育出4亿多出境旅游人群，而且高达80%的旅游人群会在附近的国家进行游览，人数还可能会超过预期。2000－2020年到我国入境观光的旅游人群每年以8%的速度增长，预期到2020年我国将会面对1.37亿的外国游客，将会跃居成为第一旅游胜地。CNNIC的数据表明，到2014年6月底，我国手机网民总数高达5.27亿人，来自艾瑞研究的数据表明，2013年大陆移动互联网市场范围将突破1000亿元，同比增速81.2%，中国移动互联网的成长突飞猛进并且拥有强大的后劲。旅游，就是一个不停行走的过程。手机是目前旅游导览历程中主要的讯息交流器材，手机的智能性和便捷性使它能够为旅客提供更智能，更人性化的服务。手机与旅游的紧密联合，能够为旅游互联网公司带来新的商机。据统计，苹果手机商城的APP应用的数量已经达到100多万个，同时与旅游相关的应用数量也达到30000多款，而且旅游应用的下载量也已经达到160多万次。说明旅游应用在移动端拥有很大的市场潜力。尽管我国的旅游市场发展形势良好，但是仍然存在一系列问题需要解决：（1）旅游信息数据高速增长，数据维护难度大。国内大部分景区都拥有自己的门户，能够进行景区部分信息的管理，但是已经无法支撑海量数据的维护。而且许多网站都已经不再对景点的相关信息发布更新。（2）旅游系统基础建设缺少科学性。目前很多旅游景点盲目的进行信息化建设，只看重项目的数量和开发速度、而缺少具体的需求规划，甚至存在首先开发、然后规划的现象。从而导致系统上线后不能满足现有的需求，从而造成大量人力，物力，财力的浪费。（3）旅游业规模化层次较低，旅游信息共享不足。目前我国很多的景区，尤其是交通不发达的小景点，因为景点之间存在着不良竞争或者是交通不便等原因，都独自进行景点的经营，缺乏合作互通，致使游客消费成本高，旅游产品大同小异、专业化和多样性服务水平低的问题，使景点的利润几乎都来源于门票收入。从而使游览市场成长面临着难堪的境界。（4）目前市面上的导览系统无法完全满足游客在出行前，游玩中，以及游玩结束后的各种需求。根据上述描述，运用云计算的技术，将旅游应用的布置到云环境中，将会是不错的解决办法。通过云计算的优势，解决系统的效率问题，并且能够以服务的方式惊醒旅游业务的发展。同时，对景区环保、节约、清洁生产及可持续发展提供无限的空间。随着旅游业务系统的IT化、IP化不断深入，旅游景区信息化体系采用云架构不仅是必需的，也是可行的，建设重构旅游云体系结构及部署方式是时代特征、必然选择。而云计算将会给旅游发展带来多方面的优势：（1）“云”具备了非常大的规模，能够为景区的信息化系统提供超强的计算能力。随着旅游业的飞速发展，相关系统需要处理大量的旅游数据，云计算可以帮助其实现旅游信息的快速处理和分析。（2）云计算可以使游客在任何有网络的地方通过智能终端来获取相应的旅游应用服务。游客请求的服务来存储在“云端”，而不是存放在本地的服务器中，而游客则无需去关心这些应用服务的发布，存储的相关细节，拿来即可使用。景区相关人员和第三方开发者可以根据游客的位置、行为、以及其他个性化信息等来开发更加合理的旅游应用服务，以提高游客的旅游质量。（3）“云”可以看作一个巨大的资源服务中心，用户可以挑选自己需要的服务；目前，我国各地景区的发展情况参差不齐，大多数的景区都无法构建一个完整的旅游信息化系统。但是，通过公有云平台，如亚马逊，阿里云等，景区可以根据自己的实际情况来购买相关旅游系统的软硬件资源。（4）云计算支持资源的动态分配，可以适应旅游应用和游客规模的转变。旅游景区有着淡旺季之分，当旅游旺季时，景区则是人满为患；反之，大部分景区的游客会大幅度减少。而且随着旅游业的日益繁荣，许多景区的规模也在不断壮大。因此，通过旅游云能够使不同景区根据具体情况对旅游资源进行动态分配，从而保证景区的可持续发展。

1.2 国内外研究现状

（1）国外研究现状自从2008年开始，“智慧城市”在全球掀起了普遍的讨论，在这样的大环境中，智慧旅游也慢慢步入了人们的视线，智慧旅游不但象征着高效率的智能化服务和管理，还会推动游览产业的横向发展。国外的决策部门已经意识到其中蕴含着巨大的机遇，都在积极推动智慧旅游的发展。IBM公司利用系统集成的办法，根据现代化的信息服务，设计了智慧旅店的解决方案，包含机房的统计监控，桌面云，自助住房登记和自助退房登记，移动网络住房登记等。同时，智慧旅店还拥有很多数字化功能，以达到旅客的智能化、人性化和信息化的需要，其中包含了楼层导航、IPTV互动电视、声控电话、声控窗帘、电子猫眼、立体虚拟酒店展示和智能会议等先进功能。21世纪初，英国和德国两家公司在欧盟赞助下协作研发了一款新型的旅游相关软件，以“虚拟现实”技术作为基础，可以让旅客经过声光与影象，从而切身走进一段历史的片段中。当旅客到达一个景点时，可以通过智能终端的摄像头瞄准面前具体的历史遗迹，然后智能终端中的GPS定位系统和相关图像鉴别软件就可以做出正确的判断，所以从旅客所在的角度出发，在移动端上展示这处古迹的繁荣景象，而且还可以对遗迹上的不完整的部分的进行虚拟填充。比如，当旅客抵达古罗马竞技场时，就可以通过手机终端看到角斗士格斗的画面，伴着旅客走动，手机上的图像还能不断的更新，仿佛就像回到古罗马一样。该软件不仅能使旅客进入历史回忆，还具有路线查询功能，通过该查询功能，能够使旅客定制切身的旅行方案，帮助旅客避开堵塞的道路，而且还拥有了免费的移动导游。韩国的首尔依托于移动终端平台，设计出一款“I Tour Seoul”智慧旅游服务系统，该导览系统是韩国政府部门针对国内外旅客提供的移动游览导览服务平台。通过该平台，游客能够随时随地获当前位置周边的各种相关旅游信息，比如：景点介绍、饭店、住宿、银行、娱乐等，而且还提示了去往景点的线路信息。
同时，该系统还支持各个国家的语言。

（2）国内研究发展现状

在中国，智能旅游导览还处于发展的初级阶段，而且只有在经济发达的城市才会有实力开展。比如，北京凭借其政治，经济，文化的核心地位，在电子政务、公共服务、电子商务、企业信息化的深度和广度、信息技术支撑程度、社会大众
认知度等方面都取得了巨大的成绩，对北京游览产业的引领和带动作用日趋增大，逐步成为了国内旅游建设的范例。“北京旅游网”全球Alexa整体的排名靠近全世界发达国家的旅游城市网站的水准，居中国当局游览大众服务官方网站群第一位；北京旅游服务热线实现以全部接入电话、正规化流程为旅客提供咨询、投诉等平台，游览查询中心、游览呼叫中心、多媒体信息咨询移动终端等成为旅客获得游览信息的最大方法，加大了导览服务便利化的水平。在全国首先成立并运作了首个省级旅游产业运行监测调度中心，有效增强了政府对旅游产业统筹调度、服务保障、运行监管、应急调度的能力；市、区（县）两级旅游信息化管理体系初步建立，市、区（县）旅游政务网全面开通，自动化办公系统(OA)和业务系统普遍应用，行政效能明显提升。江西省针对智慧游览的建立实现了同一的智慧导览云平台、同一的电子商务平台、同一旅客服务中心。重要景区将进行网络覆盖升级，实行统一的电子门票通道等。此外，饭店、旅行社、娱乐场所等也将被归并到统一的游览系统中。那么旅客就可以通过智能手机、平板电脑等移动终端设备，获得自己需要的的旅游
信息、购买自己喜欢的纪念品等，就能够更舒服的在江西旅游。其中，龙虎山景区已把特殊的景点、公共卫生间、综合购票大厅、商场、酒店等设施的地理坐标进行采集，并输入了微信系统。游客通过使用智能手机添加龙虎山景区的公众服务号，就能通过该微信系统购买门票，预定订酒店，同时还提供地图导览，景点语音讲解等服务。

（3）移动旅游发展现状

在线旅游市场进入加速成长期，以携程、途牛、阿里旅行、百度旅游等为代表的综合类旅游网站及移动客户端蓬勃发展，取得良好市场效益；国航、国旅总社、中青旅等大型企业以机票、酒店或旅游线路为重点内容的旅游电子商务服务，吸引了大批习惯网上咨询和服务的年轻游客；美团网，糯米网等旅游餐饮类移动电子商务成长飞速，游览的电子商务走在了另外行业的前线。但是移动旅游只是局限于住宿餐饮，机票预定等电子商务方面，而对于专业化的移动旅游导览还存在着相对的空白。旅游导览领域的发展虽然取得了较大成效，但与建设国际一流旅游城市的目标相比，与行业管理精细化和公共服务便利化的要求相比，仍存在一定差距。主要体现在：产业运行调度智能化水平不够，旅游行业信息化统筹指导力度不够，旅游企业信息化原动力不足，网络和终端服务还不能很好满足游客对信息化、智能化的需求，旅游信息化战略研究和创新不够，旅游行业信息化标准化体系还不够健全等。

第二章 相关技术和理论

2.1 定位技术

伴随人们的出行越来越频繁，位置服务也就显得愈发重要，而该技术也就成为移动设备（智能手机、平板电脑等）不可缺少的一部分。随着对LBS(LocationBased Serices，基于坐标的服务需求的飞速增长，无线定位技术也越来越显得重要。下面对GPS定位，基站定位，Wi-Fi定位进行分析。

2.1.1 GPS 定位

GPS也被称为全球定位系统，最初是美国研制开发的，主要目的是为军方服务。因为GPS定位的精确度高，因此已被各行各业普遍利用。GPS的空间部分由24颗GPS工作卫星所构造，地球上任何位置都能够被同时4个以上卫星监测到。从而GPS定位可以理解为是利用4颗已知位置的卫星来锁定GPS接收机的地理位置。

2.1.2 基站定位

基站定位主要针对手机用户，基站位置服务叫做移动位置服务（LBS——位置服务）。基站定位的通常理论就是：移动终端通过检测其周边各基站的下行导频信号，来获取它们的下行导频的TOA（到达时刻）或TDOA(到达时间差)，然后参照基站的坐标和测量结果，再通过估计算法，就可以得出移动终端的具体的位置。在具体的位置估计算法中必须利用
3个以上基站的位置信息进行具体的定位，所以该算法比较复杂。一般来讲，需要测量的基站个数越多，则测量的精度越高，定位自然也越精确。基站的定位就是基于移动网络的定位的子集，COO（Cell of Origin）定位，就是一种单基站定位，利用当前移动设备所连接的蜂窝基站的位置来确定具体的地理位置。而且，其定位的精度依赖于蜂窝小区的半径的大小。相对于基站部署相对紧密的城市内，大多数会依据多层小区，并且小区规划范围较小，这时定位的准确度可以达到50M之内；但是在其他偏远地区，基站的分布比较分散，而且小区半径相对较大，甚至能达到几千米。

2.1.3 Wi-Fi 定位

通过Wi-Fi的使用也可以对用户进行定位。因为在Android、i OS和WindowsPhone这些智能手机的操作系统中内置了位置服务，由于每个Wi-Fi热点都有一个绝无仅有的Mac地址，智能手机开启Wi-Fi后，通过扫描附近Wi-Fi热点并上传其具体的位置信息，这样就形成了一个巨大的热点位置信息库。这个位置信息库是对用户进行定位的关键通过Wi-Fi进行定位的具体原理如下：

（1）每个无线路由器都具有一个独一无二的MAC地址,而且一般来说无线路由器被固定后，不会被轻易的挪动；

（2）手机打开
Wi-Fi功能后,就会不断的扫描并收集附近的无线信号，即使一些热点已经被加密，一些热点信号强度很弱，甚至无法在无线局域网列表中显示，这些热点的MAC地址都能够被获取；

（3）手机将这些取得的无线路由的数据发送给位置服务器,然后对MAC地址的对比来确定出手机附近的无线路由的具体地理位置,并且根据每个无线路由的信号强弱,最终计算出手机所处的位置；

（4）位置数据库需要不定期的进行更新，来确保Wi-Fi定位的准确性。

2.1.4 定位技术对比

GPS定位

（1）优点：定位精度高；并不依赖于网络服务。

（2）缺点：等待时间过长、使用其定位时造成移动终端耗电量大；在特定的环境下会出现盲区。

基站定位

（1）优点：具备较好的兼容性，其性价比比较高。而且在GSM网络中，设备的外延性请求较低。

（2）缺点：定位准确度依赖于受小区半径，因此在城市内的景区游玩，基站部署密度较大，所以定位精度高，但是在偏远地区时，基站部署密度小，定位误差就会偏大。

Wi-Fi定位

（1）优点：定位速度快；支持在室内进行定位，适合在有无线网络覆盖使用；

（2）缺点：容易受到频段干扰，而且我国城市Wi-Fi覆盖能力参差不齐。

2.2 Android 开发技术

Android是一种基于Linux的开放源代码的操作系统，一般用于智能手机和pad等移动终端上。其应用开发包括三种形式：Hybrid APP开发，Web APP开发，Native APP开发。Web App是一种通过Internet获取的应用,借助web浏览器执行应用；Native App则是被安装在移动智能终端上面,而且能够调用智能终端的扬声器，摄像头等功能；Hybrid App是结合web-app和native-app两者的优势，它表面上类似于Native App，但是其仅具备了UI Web View，内部的访问的其实就是Web App，淘宝客户端Android版使用的就是Hybrid APP。Android的体系架构类似于别的操作系统，都使用了分层的架构。Android系统架构分为四层，从上到下依次为应用程序层、应用程序框架层、系统运行库层和linux核心层。随着移动开发的技术的突飞猛进，开发者使用多种编程语言来开发Android应用程序，而不再是往常仅仅使用Java语言来开发Android应用程序的孤立的场面，于是现在得到众多开发者的喜爱，变成货真价实的上的开放式操作系统。在网页编辑方面，Java Script，ajax，HTML5，jquery等技术都已经和Android开发兼容在整体结构的底层，是将Linux Kernel放到在移动平台上，隐藏了硬件网络，和其它相关细节，在上提供了统一的接口相对纯净，除了要实行的是跨平台开发的移植工作；第三层，是一些重要的和扩展的类库，它们都是原生的C++实现。在这一层，你可以看到很多熟悉的面孔，比如SQLite、Web Kit、Open GL等。如果函数调用层的类，你需要获得相应的接口函数，使用JNI；第二层是框架层，这一层包含所有开发所用的SDK类库，除此之外，还有一些未公开接口的类库和实现，它们是整个Android系统平台的核心机制的体现；第一层就是应用层，系统本身自带的应用和第三方开发者提供的其它应用都是位于应用层上，这两种应用是存在差别的，系统本身的应用会使用到一些隐藏的类，而第三方开发者提供的应用都是基于SDK提供的。

2.3 云计算技术

2.3.1 云计算概述

云计算被认为是继微型计算机、互联网之后的第三次IT革命，是信息化的发展的必然趋势。云计算作为技术支撑体系能够不断发展演进的关键在于其开放性，它可以使云透过标准通用的方式服务于用户。云计算能力的门槛越低，使用起来就会更加便利，就能够被越来越广泛地应用。开放的云计算能力，在为用户带来便利的同时，也使企业的第三方可以使用开放的接口和服务，提供更多的云计算服务。采用云计算技术作为实现信息融合的底层支撑是必然选择。通过云能够实现用户的聚集，通过互联网来了解用户的思想、行为，汇聚互联网上的各种内容，基于互联网生产，基于互联网发布，实现以用户为中心的内容生产、消费。通过云能够保证实现业务的快速上线，实现业务的自然生长，优胜劣汰。云计算的基础架构是基于面向SOA的思想将软硬件资源作为服务提供给终端用户。服务开发人员通过利用云计算平台提供的开放接口来供给更多的服务，手机用户也能够在云计算平台上量身定制服务。

2.3.2 云计算分类

在这里，针对旅游领域对云计算进行分类，具体如下：

（1）私有云建设要求私有云平台的建设，需要依据云计算成熟的建设思路，针对自身现有系统特点，最大化的利旧现有系统和设备，在满足业务不间断的情况下，采用分步实施的策略，逐步整合现有的设备资源，使得现有系统能够平滑过渡到云计算体系架构中。现有技术的体系是适合旅游系统业务的，其扶持模式也是传统的规划建设的模式。而新的私有云则是以云计算技术为中心，共享云计算和互联网技术发展，实现开放的、先进的技术支撑；以满足未来旅游业务为根本，吸取互联网的技术发展特点，如业务的快速部署、自然生长式的产品更新迭代，以游客体验为中心
实现双向互动。旅游私有云的建设不是为了满足传统旅游业务的需求，而是面向现代化旅游的需求，充分满足面向互联网的旅游信息分发和其他新的业务。旅游私有云需要根据发展的情况扩展能力，并通过与旅游专属云和旅游公有云来的互联来完成更多的业务需求。

（2）专属云建设要求旅游业是第三产业的一个重要部分，不仅是国民经济的重要支撑，同时，它也以突出时代主题，加强思想主流媒体的红色旅游的重要任务），通过特定的云建设，使用成熟的公有云基础资源，构建面向互联网和媒体机构的旅游云平台，可以带领各地的景区实现业务的提升和技术变革，协助党和国家主体精神的宣传。专属云以服务的方式完成本地区内和其他兄弟景区的内容聚合，实现之前无法达到的互联，通过互联的渠道形成行业的合力，能够创造性地实现多种高品质的服务。
另一方面，私有云由于建设在本景区内，承担着高质高效的服务任务，由于技术的原因还有一部分待云化的业务，有着特殊的安全和等级保护的需求，需要一个靠近互联网的更安全的专属云平台，实现新的以互联网为目标的业务。专属
云平台能够根据业务的需要实现与私有云的安全对接以及与互联网上公有云的安全对接，提供旅游业务与互联网联通的渠道。专属云需要承载面向运营的业务，而不仅是旅游服务内容的生产。详细表现在以下几个方面：通过在公有云基层设施上部署与私有云同构的面向旅游业的Paa S 和 Saa S 服务平台，可以展现技能资源的运营，让各地游览机构可以以服务的模式共享云平台的服务和软件，集约化利用资源；各地旅游机构通过专属云实现互联以后，可以进一步在针对各自的特点开展 B2B 业务，如模式、内容等多种经营，共享运营后的大数据。将来能够获取大数据的分析，提高旅客的旅游体验的效果，提高景区的竞争力，步入良性循环的状态。虽然专属云构建在成熟的公有云基础设施之上，有专业的安全设备和人才对系统进行有效的维护，但是旅游业务有着一定的红色宣传地位，还需要针对此特点提供相应的安全保障，从内容、数据、应用、用户等方面进一步强化安全措施，体现媒体专属云作为服务于旅游机构的云平台的特点。
（3）公有云服务使用
云计算作为最新的技术架构，各行各业都在针对自己的业务特点建设云平台，未来的旅游业务不仅需要与互联网进行融合，还需要借鉴或者使用云平台上提供的各行各业的服务，实现以游客为中心的业务扩展。同时，公有云上面针对游览行业特色的云服务也会层见叠出。旅游行业相关机构应该以开放的心态，选择其中适配自身业务需求的服务，进行购买使用。公有云以服务的方法实行供给，仅仅需要直接购买，没有必要关心底层资源的建设，服务的技术保障依赖于云服务提供商，展现了服务的优点。同时，公有云由于完全部署在互联网上，已经是海量用户的聚集地，云服务和软件能够更好更快的满足用户的需求并有着强大的弹性扩展能力。因此，旅游部门可以通过专属云的打造与公有云进行对接，为整个云平台提供在突发业务的情况下资源的弹性扩展。在互联网快速发展的背景下，未来通达用户的渠道已经不仅仅为现有的网络资源，更多的是与互联网进行对接。其中有很多成熟的云服务，如部署于不同地域的CDN服务，可以直接购买使用，解决内容快速分发的路由带宽问题，提高用户体验。

第三章 旅游云理论与信息推荐算法的研究

3.1 体系规划

面对旅游行业发展的需求，采用云计算技术建设新的技术支撑体系是必然选择。针对旅游业务的特点，本论文将旅游云平台的体系建设分为如下三部分内容：
（1）旅游私有云的建设
旅游私有云致力于整合景区本身现有的资源，以新的云计算架构替代原有的旅游系统架构，提升业务的运营能力，满足旅游云的业务转型的需求。旅游私有云分别由各个景区管理部门自己建设和运维。

（2）旅游专属云的建设
旅游专属云的基础设施建立在公有云上，部署面向景区运营的平台软件和应用软件。作为旅游业务与互联网连接的渠道，实现靠近互联网的业务，同时联合相关传媒机构，实现内容的运营。专属云由旅游管理部门与相关传媒机构、云服务提供商共同打造，自主运营。
（3）旅游公有云的建设
现有公有云平台存在大量已有的服务，其中能够适配旅游业务需求，能够提供技术保障能力，或者满足业务和创新发展要求的服务，可以直接购买使用。对于旅游行业而言，这些公有云服务不存在建设和运营的问题，而是购买后直接使用即可。

3.2 旅游私有云平台总体架构

针对旅游领域的特点，参考云计算的相关理论与技术，并由于第三方公有云存在潜在的完全危险，本论文针为旅游景区设计了旅游私有云平台。将旅游私有云平台大概分成三个构成部分：旅游软件服务层、旅游平台服务层、旅游基础设施服务层。

3.2.1 旅游软件服务层

旅游软件服务层提供旅游融合业务所需要的相关各种系统类软件与工具类软件，并根据不同类型旅游融合业务的需求，通过融合旅游业务门户系统进行统一整合与展现，可实现统一登陆与权限验证。系统类软件指为满足某类特定业务而部署，通常基于数据库，如信息统计软件、数据统计软件等。工具类软件指为完成某项工作所需要的可独立部署、本地化运行的特定软件，如音视频编辑软件等。旅游软件服务层将布置旅游业务相关的各类软件，能够依据旅游业务的发展逐步优化软件本身的功能与性能，也将随着旅游融合业务的发展增加部署各类新的软件系统。旅游软件服务层的不同的软件，从而以两种不同的模式为合并游览业务支持软件服务，一种方式是支持多租户管理的软件系统。可根据不同融合旅游业务的需要，通过客户管理与用户管理，分配给不同的融合旅游业务，如分配给不同景区、不同部门使用；另一种方式是根据融合旅游业务的需要，部署多套软件系统，满足不同融合旅游业务的需要，此种模式适合不支持多租户管理能力的软件系统。为满足各类旅游融合业务，除了需要各种系统类软件，还会需要支持独立部署、本地运行的各种工具类软件，如音视频编辑工具等。此类工具软件可以独立部署，本地化运行，但将通过接口交互方式，实现与系统类软件的交互，通过系统软件，实现工具类软件的调用、管理与交互，满足融合旅游业务相关环节的处理与应用。伴随旅游云平台实践的层层渗入，工具类的软件将逐步彻底改变软件体系结构，不断融进到平台服务中及软件服务中，最后将成为系统类软件服务，更为方便灵活的分配给各类旅游业务使用。

3.2.2 旅游平台服务层

旅游平台服务层为软件服务提供统一支撑能力，并提供开放式开发接口与开发包，满足二次开发与功能扩展的需要。旅游平台服务层包含资源适配服务层，用于适配私有云Iaa S服务、专属云Iaa S服务、公有云Iaa S服务，并实现计算服务、存储服务以及网络服务的统一调度。公共能力服务层负责供给旅游融合业务所必须的不同公共能力服务，例搜索服务、数据分析服务、信息推荐服务等，公共能力服务可依据业务的需要及技术的发展逐渐扩张。运营支撑服务供给用户管理、产品管理、计费管理等面对融合旅游运营所需要的相关基础支撑能力。业务集成服务实现各类业务所需要的相关软件与服务的集成整合，包括服务的注册、服务的管理、流程的引擎、消息引擎等功能。平台开发接口层对外供给一致的API及SDK。并提供模拟仿真与测试验证环境。

3.2.3 旅游设施服务层

基础设施服务层提供按需分配、弹性可伸缩的计算能力的私有云服务，通过使用私有云，迅速得到任意用户需要的计算、存储、网络、安全等方面的能力，并可以随时调整它们的规模。旅游设施服务层为旅游平台服务与软件服务提供统一的基础环境，主要包括计算资源、存储资源、网络资源，以及在上述资源基础之上的虚拟化、池化管理、各类数据库、中间件、负载均衡等。也包括应用优化、安全防护、运营管理、运维管理等云计算数据中心公共管理能力。

3.3 基于游客和景区信息的推荐算法的研究

针对旅游导览系统的信息推送问题，本文提出了基于游客和景区信息的推荐算法。首先对景区信息推荐问题进行简单的描述。创建一个游客和景区信息兴趣评分矩阵：在相关的旅游导览系统中，一定会存在大量的游客和景区信息。首先将游客数据和景区信息数据进行分组，并且把游客集合记为U={u1，u2，u3，…u M}，表示该集合的中的游客数量为M，把景区信息集合记为S={s1，s2，s3…s N}，表示该集合中景区信息的数量为N，游客在结束该景区项目的游玩后，对该景区项目给出自己的评分。然后通过不同的游客对不同的景区信息的评分创建一个兴趣评分矩阵，明同一游客对不同的景区信息的兴趣值评分。然后再根据相似度算法得出游客为评分的景区项目的预测评分，重新调整矩阵，得出推荐列表。但是旅游导览系统中如果存在着海量的相关数据，即使再利用排序算法进行筛选，依然不会得到较准确的推荐列表，那么就可以通过游客的相关信息再次进行的过滤。在游客的相关信息中，游客的实时地理位置信息是比较重要的空间特性，能够利用游客的历史行为数据来确定用户在某个位置范围的历史活动，那么就能够在游客喜好的活动范围内做出再一次的筛选。因此旅游导览系统需要基于地理位置的推荐算法为游客推荐信息，在通过上述算法得到游客对景区项目的兴趣值后，再参照LARS中的算法，将游客的历史行为记作五元数组{游客，景区信息，游客坐标，项目坐标，兴趣值}，来记录游客在当前的地理位置对一个景区项目给出了评分。对于游客与项目的之间的距离，我们运用了基于欧式的距离计算方法来获取。

3.3.1 基于游客和景区信息推荐算法流程

在多数的信息系统中，使用推荐算法时都是基于用户和项目矩阵来获取目标用户的项目推荐列表。对于拥有海量信息数据的旅游导览系统来说，通过该算法得出的推荐列表，必定无法达到游客的要求。如果该推荐算法进一步参照游客的行为特征进行筛选，如：历史行为，地理信息等，那么将会得到较为准确的推荐列表。本文提出了基于游客和景区信息的推荐算法，使游客通过使用旅游导览系统，能得到更加准确的景区信息，从而有更好的旅游体验。针对推荐算法的精确性问题、新用户的无历史信息等问题。本文在基于用户协同过滤算法推荐的结果之上再通过基于地理位置的推荐算法进行信息筛选。在解决新用户的问题时，通过用户好友的相关信息或者是通过与用户背景信息相关的相似用户的信息来得
出项目推荐列表。同时本导览系统是部署在云平台之上，那么也能够很好的提高信息实时推荐的效率。

第四章 旅游导览系统的需求分析

4.1 总体需求

伴随着人类经济水平的提高和互联网的快速发展，人类针对出外旅游的次数和质量要求也越来越高。根据世界旅行社联合会的数据统计，人们的旅行模式在逐渐发生改变，自由行的比重越来越高。而且随着旅游公司和导游的负面消息日
渐增多，游客会更多的选择自由行。游客能够通过互联网来得到自己需要的游览信息，进而制定自己的游览旅程。旅游导览系统不但可以供给旅游景点各个方位的信息使旅客在出行前进行查找；同时，游客还可以在游玩过程中随时，随地获取自己想要的周边信息，以供游客做出最适合的游玩方案；从而游客在旅行完毕后，能够在该平台上发布个人的心得体会。总之，本论文的目的是在云计算平台的基础上设计并实现一个移动智能导览系统。

4.2 系统的角色构成分析
针对旅游导览系统来说，主要包含用户有游客用户、管理员用户、旅游公司用户、周边厂商用户。

4.3 系统功能需求分析
旅游导览系统是通过文字、图片、地图、视频等多样化的展现形式来解决游客在旅游的的前、中、后期多遇到的困难。本系统能够为旅客提供量身定制的旅游应用服务。主要包含如下四个服务：信息管理的服务、旅游导览的服务、旅游
攻略的服务、信息统计与分析的服务。

4.3.1 信息管理服务

针对旅游景区和旅游公司来说，务必需要承当好信息传播者的角色。游客对旅游信息的了解主要有两种途径：一是亲戚朋友等周边人的口述；二是景区和旅游公司在媒体和网络上的宣传。然后个人对景区的理解必定有限，游客如果要去
景点游玩，必会到旅游公司或者官方网站上咨询。因此旅游公司和景区必需重视信息发布服务，该服务应该包括：景区的介绍、门票定价、开放时间、交通路线等，同时还要发布景区要举办大型活动的介绍，来吸引游客。从而景点信息管理的服务包含用户登录注册信息的管理和景点发布信息的管理。该服务还需要采集相关的信息：游客信息，导游信息、各旅游公司信息。这样，不仅可以对游客系统进行整理，方便后续的统计分析，同时游客不仅可以查看景点的基本信息，还可以查询导游和旅游公司的信息，必要时游客可以选择游玩的方式。

4.3.2 旅游导览服务

目前国内基于移动设备的旅游系统只是在备份大型的5A级景区使用，而且只是应用在景点的初步介绍，门票的购买等，并没有更加深入的贴近游客，当游客身处景区时，无法随心所欲的进行游玩，很多时候，游客想要理解自己所处位置周围的景点情况、想要去最近的休息点、想要改变最初的游玩路线，大多的时候只能通过纸质地图或者询问他人，不是十分方便。但是移动导览服务能够给帮助游客迅速而精确的办理这些问题。（1）景点搜索。在该服务模块，游客可以通过对景点搜索，来确定景区的具体位置，并在地图上显示出来。（2）线路查询。在陌生的城市，游客都会遇到出行的不便的问题，尤其是对自由行的游客，该功能可以帮助游客顺利到达目的地。无论是坐公交车还是不行，只需要游客输入出发地和目的地即可。如果游客选择步行，可以在行进的过程中，对移动客户端上的电子地图进行拖动，放大，来确定自己是否偏离路线，从而进行调整。游客还可以查询天气情况，来安排景点游玩时间。（3）景区地图导览。使用Web GIS客户端加载景区地图及景点信息，展示给游客，游客可以通过移动地图、缩小和放大地图等行为与导览地图进行交互，让自己对景区内部有个真实、完整的了解，从而方便游客做出最适合自己的游览方案。（4）游客定位。游客不仅在旅游之前，通过该应用了解景区，也可以在实地旅行时帮助游客进行导航，进行实时定位。定位后，通过LBS推送服务技术，将周边信息推送到游客的移动终端上去，方便游客进行选择。例如：附近景点的状况，游客能够依照当时状况重新制定自己的游玩路线；附件旅店的状态，游客能够依照当时住宿情况重新制定游玩时间。

4.3.3 旅游攻略服务

对于游客来说，尤其是对自由行的游客，旅游攻略能够提供更好的指导，是游客能够更好的规划自己的旅游过程。游客不仅可以在旅游前查看各个旅游攻略信息，而且在旅游结束后，也可提交自己的旅游心得体会、攻略、游记等。并且，在旅行的途中，能够及时发布自己的拍摄的优美景色。

该部分离线地图缓存，目前移动数据流量费用较高，而且景区地图以及相关信息是一个相对较大的文件包，现在国内大多数景区没有覆盖wifi，即使覆盖，信号也较弱。因此本系统提供离线下载功能，游客在游览之前，可以家里或者酒店使用wifi，提前离线数据缓冲到本地客户端，当游览景点时便可以直接使用，既节省了流量费用，又节省了游客的时间。

4.3.4 信息统计与分析服务

针对任何一个旅游系统来说，有效的信息数据是其运行的基础。而游客的基本信息和行为信息的统计能够直接或者间接的说明该景区的经营状况。当景区需要做出年度规划时，可以根据往年的旅游信息数据的统计分析，来做出更合理的决策性方案；当来到旅游旺季，尤其是旅游黄金周期间，景区一定是交通拥挤，人潮人海，这时，景区可以通过过往游客的行为数据和游客注册的基本信息，以及实时采集到的游客地理位置，来做出判断，进行景点游客的分流：例如对游客的景点游玩路线给予建议，对某些热门景点的人数进行限制等。经过对旅游信息数据的分析，也可给周边厂商的经营带来了便利，他们能够通过了解游客的数量，游客的喜好等来采取更合理的经营措施。每个景区都会有具有当地特色的大型活动和节目表演，然而不是所有的活动都能吸引游客，有时不仅没有达到最初的目的，反而造成人力，物力，财力的浪费。因此，景区在进行活动规划时，不仅要结合当地风俗习惯和景区的特点，同时还要了解旅游市场的趋势和游客的喜好。

4.4 系统非功能需求分析

旅游导览系统主要是基于互联网提供应用服务的，因此，系统的非功能需求也是非常最重要。本系统主要从系统容量需求、系统性能需求、高可用性需求、可伸缩性需求、应用安全性需求、可维护性需求等方面非功能需求进行分析。

（1）系统容量需求：系统的用户注册数量，系统的用户同时在线人数，系统的信息资源的上传下载数量作为系统设计的一个标准。在系统的运行过程中，若数据资源以10倍的速度增长，则不需要对系统框架进行变更，只需要从云平台购买服务即可。

（2）系统性能需求：各角色服务器CPU使用率不超过70%，系统不间断超负荷运行72小时，性能和资源占有水平稳定不变请求响应正确率不低于98.00%。

（3）高可用性要求：只有保证系统的高可用性，为了保证系统的稳定运行。每个系统都是多个层面来构成的，因此构建系统的高可用性则需要基于每层的架构设计，基于每层的保障手段，基于每层的运维制度。

（4）可伸缩性需求：系统的所提供的服务在其各个层面上都应该具备较好的扩展能力。系统可以通过并置，缓存，池化，并行化，分区策略来减少单个项目的工作时间，从而在需要时能够去相应更多的用户请求，对更多的数据进行处理分析。针对本旅游导览系统而言，基于云计算平台完全满足上述要求。

（5）安全要求：系统要求的安全是确保在存储，传输，处理过程泄漏和破坏。系统一定要采用双机备份，当一台服务宕机时，备份服务器3秒内开始工作，而且不会造成数据的丢失。该系统应具有一个本地数据备份和恢复功能，一个完整的备份最好的一天。系统在设计网络拓扑结构时，要注意防止环节点存在单独错误。

（6）可维护性需求：通过提高系统的可维护性，则可以增加系统的使用寿命。提高其可维护性需要做到：减少人为的后台修改，避免系统经常性重启，定期的对系统维护检查。同时在系统的开发过程中，尽量使用高级开发语言，而且需要附上系统的详细说明文档。