CN104409031A - 一种面向移动终端的智能旅游服务系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种面向移动终端的智能旅游服务系统及方法，属于定位技术和语音多媒体技术领域，通过GPS定位与基站定位相结合的方式确定游客位置，获取所在景区的景点信息，当游客经过景点时将根据游客的喜好设置自动触发语音解说，游客根据地图上的景点标识，任意选择浏览、收听景点讲解，同时当游客对远处的某一景点感兴趣时，使用摇一摇功能，指向该景点，系统将自动切换的该景点的讲解语音；本发明提供景区景点维护以及语音包维护等操作，并克服了现有技术在利用GPS确定游客位置精度不足以及系统通用性差等方面的不足，实现了快速、准确的向游客提供旅游景点及景物信息的查询服务。

Description

一种面向移动终端的智能旅游服务系统及方法

技术领域

本发明属于定位技术和语音多媒体技术领域，具体涉及一种面向移动终端的智能旅游服务系统及方法。

背景技术

随着国民经济和人民生活水平的提高，旅游业蓬勃发展，越来越多的人越发热衷于旅游；人们通常采用随团旅游或自助游的方式，游历山水，参观古迹；随着游客对旅游的质量要求变得越来越高，两种旅游方式均呈现出一些问题。

对于随团旅游的游客，个人喜好往往有很大差异，导游无法照顾到全部游客；同时，跟在队尾的游客也会因为距离过远而不能完全听清导游的讲解，降低了游玩质量；另外，由于旅游人数众多，难免存在游客掉队的情况，导游也无法确切掌握游客的具体位置，游客安全不能得到有效保障。

对于选择自助游的游客，来到一个陌生的地方，对景区环境了解往往不够充分；如果不在前期做好充分的准备，游客在整个旅程中往往走马观花，不能了解景点、景观的特色，甚至可能遗漏景点。

目前，许多景区为提高游客自助游质量，收费提供了利用红外线、无线射频等技术的电子导游手持终端；然而这类产品解说资源有限，后期更新维护成本高，通用性差，并且与用户交互性低，并不能彻底解决游客自助游过程中的问题；而对于团体游来说，更是缺乏行之有效的服务支持；另外，如申请号200910010203.8发明的专利，是基于GPS的嵌入式导游系统，GPS受天气影响较大，同时设备不便于携带，大幅增加了旅游成本；该专利中所使用的矩形标定景点的方法，对于密集、不规则的建筑群并不能有效的区分景点位置；该专利提供的景点语音解说单一，不能充分满足各类游客的喜好；该专利中所否定的通过无线通信模块从数据服务器上下载景点信息这种服务器和终端结合方式，随着3G、4G网络的普及和WIFI的大范围覆盖，成本已大幅降低，其灵活性是本地存储无法达到的。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明提出一种面向移动终端的智能旅游服务系统，以实现快速、准确的向游客提供旅游景点及景物信息的查询服务的目的。

一种面向移动终端的智能旅游服务系统，该系统包括移动终端部分和景点及语音系统维护部分，其中，所述的移动终端部分包括定位模块、地图模块、语音解说模块、路线规划模块和参数设置模块，所述的景点及语音系统维护部分包括景点维护模块和语音维护模块；

定位模块：用于获取当前移动终端所在城市及其经纬度坐标，并发送至地图模块中；另外用于判断用户是否位于景点的多边形区域内，并根据判断结果发送信号至语音解说模块；

地图模块：用于下载和显示该景区所在城市地图，并在地图上构建景点标识，显示用户游览路线，通过景点标识实现对景点数据库中景点简介、图片的调取和显示；

语音解说模块：用于调取构建景点语音数据库中的语音音频，并播放；

路线规划模块：用于根据用户所选的多个目标景点，采用Floyd算法计算用户的最短游览路线，并将景点游览顺序发送至地图模块中；

参数设置模块：用于设置所需的语音音频质量，并发送至语音解说模块中；

景点维护模块：用于构建目标景区景点数据库信息，及对数据库信息的修改；

语音维护模块；用于构建景点语音数据库信息，及对数据库信息的修改。

采用面向移动终端的智能旅游服务系统进行的服务方法，包括以下步骤：

步骤1、在景点维护模块中构建目标景区景点数据库信息，包括景区名称、所属城市、景点名称、景点标识、景区经纬度坐标、景点经纬度坐标、景点图片、景点简介和景点外围多边形各顶点经纬度坐标；

步骤2、在语音维护模块中构建景点语音数据库信息，包括景区名称、景点名称、语音作者和语音音频；

步骤3、当用户到达景区后，采用地图模块下载该景区所在城市地图，并采用参数设置模块设置语音质量；

步骤4、采用定位模块获取当前移动终端所在城市及其经纬度坐标，确定目标景区景点数据库中该城市的所有景点的经纬度坐标，并计算每个景点与移动终端当前位置之间的距离，确定距离最近的景点，景点维护模块将距离最近的景点信息发送至移动终端进行保存；

步骤5、采用地图模块以移动终端当前位置为中心显示地图，在地图中添加所有景点的标识点，并在地图中以每个景点的标识点为中心建立多边形区域；

步骤6、用户通过地图模块选取多个目标景点，路线规划模块根据所选的多个目标景点采用Floyd算法计算用户的最短游览路线，并在地图中显示最短路线；

步骤7、用户根据获得的最短路线进行游览，采用定位模块判断用户是否位于最近景点的多边形区域内，若是，则语音解说模块从语音维护模块中下载该景点语音音频，并依次播放该景点的语音音频；否则，则语音解说模块从语音维护模块中下载该景区语音音频，并依次播放该景区的语音音频；

步骤8、当定位模块判断出用户由一个景点多边形区域进入另一个景点多边形区域时，语音解说模块判断当前语音音频是否播放完成，若是，则依次播放另一个景点的语音音频；否则，继续播放当前语音音频，当语音音频播放完成后，依次播放另一个景点的语音音频；

步骤9、当用户通过点击景点标识的方式对指定景点进行了解时，通过地图模块调取并显示景区景点数据库中该景点简介、图片，并启动语音解说模块依次播放该景点的语音音频；

步骤10、当用户通过摇晃移动终端的方式对指定景点进行了解时，通过语音解说模块从语音维护模块中下载移动终端指定方向所对应的景点语音音频，并依次播放该景点的语音音频；

步骤11、用户结束参观，系统停止运行。

步骤10所述的摇晃移动终端的方式，具体步骤如下：

步骤10-1、采用移动终端上的重力加速度传感器采集摇晃过程中，沿移动终端长度、宽度和高度三个方向上产生的重力加速度；

步骤10-2、判断沿移动终端长度、宽度和高度三个方向上的重力加速度值是否大于19m/s²，若是，则执行步骤10-3；否则返回执行步骤10-1；

步骤10-3、判断当前是否有语音正在播放，若是，则停止语音并执行步骤10-4；否则直接执行步骤10-4；

步骤10-4、以某一采样时间间隔，采用移动终端上的方向传感器采集摇晃后一段时间内，移动终端所指方向与正北方向间的夹角；

步骤10-5、将获得的多个夹角进行求平均值，获得最终移动终端与正北方向间的夹角；

步骤10-6、以移动终端所在位置为圆点，以获得的最终移动终端与正北方向间的夹角为中心线，向中心线两侧展开相同角度的扇形面，计算获得该扇形面两边界线上的目标点，计算方法如下：

步骤10-6-1、当最终移动终端与正北方向间的夹角小于等于15度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0-\tan (15-d_{\mathrm{awr}})\\ y_1=y_0+1\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，x₁表示扇形面一边界线上的目标点的横坐标；y₁表示扇形面一边界线上的目标点的纵坐标；x₀表示移动终端所在位置横坐标；y₀表示移动终端所在位置纵坐标；d_awr表示最终移动终端与正北方向间的夹角；

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0+\tan (15+d_{\mathrm{awr}})\\ y_2=y_0+1\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，x₂表示扇形面另一边界线上的目标点的横坐标；y₂表示扇形面另一边界线上的目标点的纵坐标；

步骤10-6-2、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于15度，小于等于75度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0+1\\ y_1=y_0+\tan (105-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.----\left(3\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0+1\\ y_2=y_0+\tan (75-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.----\left(4\right)$

步骤10-6-3、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于75度，小于等于105度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0+1\\ y_1=y_0+\tan (105-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.----\left(\text{5}\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0+1\\ y_2=y_0-\tan (d_{\mathrm{awr}}-75)\end{array}\right.----\left(6\right)$

步骤10-6-4、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于105度，小于等于165度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0+1\\ y_1=y_0-\tan (d_{\mathrm{awr}}-105)\end{array}\right.----\left(7\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0+1\\ y_2=y_0-\tan (d_{\mathrm{awr}}-75)\end{array}\right.----\left(8\right)$

步骤10-6-5、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于165度，小于等于195度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0-\tan (195-d_{\mathrm{awr}})\\ y_1=y_0-1\end{array}\right.----\left(\text{9}\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0-\tan (d_{\mathrm{awr}}-165)\\ y_2=y_0-1\end{array}\right.----\left(\text{10}\right)$

步骤10-6-6、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于195度，小于等于255度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0+1\\ y_1=y_0-\tan (285-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.----\left(11\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0-1\\ y_2=y_0-\tan (255-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.----\left(12\right)$

步骤10-6-7、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于255度，小于等于285度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0-1\\ y_1=y_0-\tan (285-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.----\left(13\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0-1\\ y_2=y_0+\tan (d_{\mathrm{awr}}-255)\end{array}\right.----\left(14\right)$

步骤10-6-8、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于285度，小于等于345度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0-1\\ y_1=y_0+\tan (285-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.----\left(\text{15}\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0-1\\ y_2=y_0+\tan (d_{\mathrm{awr}}-255)\end{array}\right.----\left(16\right)$

步骤10-6-9、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于345度，小于等于360度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0+\tan (345-d_{\mathrm{awr}})\\ y_1=y_0+1\end{array}\right.----\left(\text{17}\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0+\tan (d_{\mathrm{awr}}-345)\\ y_2=y_0+1\end{array}\right.----\left(\text{18}\right)$

步骤10-7、根据获得该扇形面两边界线上的目标点，将上述两点分别与移动终端的坐标点作直线，并获取上述两条直线的系数，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{A}_1=y_0-y_1\\ B_1=x_1-x_0\\ C_1=y_1\×x_0-y_0\×x_1\end{array}\right.---\left(19\right)$

其中，A₁表示扇面一边界线所在直线的第一系数，即扇形面一边界线上的目标点纵坐标与移动终端坐标点纵坐标的差值；B₁表示扇面一边界线所在直线的第二系数，即扇形面一边界线上的目标点横坐标与移动终端坐标点横坐标的差值；C₁表示扇面一边界线所在直线的第三系数；

$\left\{\begin{array}{c}{A}_2=y_0-y_2\\ B_2=x_2-x_0\\ C_2=y_2\×x_0-y_0\×x_2\end{array}\right.---\left(20\right)$

其中，A₂表示扇面另一边界线所在直线的第一系数，即扇形面另一边界线上的目标点纵坐标与移动终端坐标点纵坐标的差值；B₂表示扇面另一边界线所在直线的第二系数，即扇形面另一边界线上的目标点横坐标与移动终端坐标点横坐标的差值；C₂表示扇面另一边界线所在直线的第三系数；

步骤10-8、获取当前景区所有景点经纬度坐标，并判断哪个景点经纬度坐标位于两条直线之间，若在两条直线之间存在景点，则该景点为当前移动终端所指向的景点，并采用语音解说模块依次播放该景点的语音音频，若在两条直线之间不存在景点，则当前移动终端所指向的方向不存在景点；

判断景点经纬度坐标是否位于两条直线之间的公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{A}_1\&times;X+B_1\&times;Y+C_1<0\\ A_2\&times;X+B_2\&times;Y+C_2>0\end{array}\right.---\left(21\right)$

其中，X表示景点经纬坐标的横坐标；Y表示景点经纬坐标的纵坐标。

步骤10-4中所述的采样时间间隔取值范围为(0s，1s]，一段时间取值范围为[1s，3s]。

步骤10-6中所述的相同角度取值范围为[5°，20°]。

本发明优点：

本发明一种面向移动终端的智能旅游服务系统及方法，通过GPS定位与基站定位相结合的方式确定游客位置，获取所在景区的景点信息，当游客经过景点时将根据游客的喜好设置自动触发语音解说，游客可以有选择暂停、快进、切换讲解内容，游客也可根据地图上的景点标识，任意选择浏览、收听景点讲解，同时当游客对远处的某一景点感兴趣时，可以使用摇一摇功能，指向该景点，系统将自动切换的该景点的讲解语音；为了便于维护，本系统提供景区景点维护以及语音包维护等操作，系统管理人员能够快捷的增、删、维护景区景点信息，以及离线语音包的制作；本发明克服了现有技术在利用GPS确定游客位置精度不足以及系统通用性差等方面的不足，实现了快速、准确的向游客提供旅游景点及景物信息的查询服务。

附图说明

图1是本发明一种实施例的面向移动终端的智能旅游服务系统结构框图；

图2是本发明一种实施例的面向移动终端的智能旅游服务系统构架框图；

图3是本发明一种实施例的向移动终端的智能旅游服务方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明一种实施例做进一步说明。

如图1所示，本发明实施例中，面向移动终端的智能旅游服务系统包括移动终端部分和景点及语音系统维护部分，其中，所述的移动终端部分包括定位模块、地图模块、语音解说模块、路线规划模块和参数设置模块，所述的景点及语音系统维护部分包括景点维护模块和语音维护模块；

定位模块用于获取当前移动终端所在城市及其经纬度坐标，并发送至地图模块中；另外用于判断用户是否位于景点的多边形区域内，并根据判断结果发送信号至语音解说模块；地图模块：用于下载和显示该景区所在城市地图，并在地图上构建景点标识，显示用户游览路线，通过景点标识实现对景点数据库中景点简介、图片的调取和显示；语音解说模块用于调取构建景点语音数据库中的语音音频，并播放；路线规划模块用于根据用户所选的多个目标景点，采用Floyd算法计算用户的最短游览路线，并将景点游览顺序发送至地图模块中；参数设置模块用于设置所需的语音音频质量，并发送至语音解说模块中；景点维护模块用于构建目标景区景点数据库信息，及对数据库信息的修改；语音维护模块用于构建景点语音数据库信息，及对数据库信息的修改。

所述的景点维护模块维护过程为：在浏览器打开智能旅游服务系统，激活景点维护模块；在地图中选择指定位置，标定新增的景区，添加该景区的描述及图片信息，并记录到数据库中；选择需要维护的景区后，将列出该景区的所有景点列表；在地图中选择指定位置后，新增景点，则将在数据库中新增景点记录，并记录维护人员添加的景点描述、图片以及中心位置；选择需要维护的景点后，将在地图中呈现该景点的多边形触发区域(默认为矩形)，维护人员可以自由拖动景点的多边形触发区域，修改结果将自动保存到数据库中。

所述的语音维护模块维护过程为：在浏览器打开智能旅游服务系统，激活语音维护模块；根据景区列表，选择需要维护语音解说的景点；维护人员能够上传或删除景点语音解说，并自动保存到存储服务器中；维护人员能够主动生成景区的离线语音包，该语音包包头由所有音频的标识信息、景点信息构成，并追加所有语音解说的音频文件，组成一个独立的不可单独播放的语音解说包。

如图2所示，本发明实施例中，所述的系统同时采用C/S、B/S架构，采用J2EE开发技术，本发明将业务处理、数据访问、合法性校验和系统接口等放在业务逻辑层；数据库采用MySQL关系数据库；移动终端采用android技术，浏览器端采用JSP技术，均通过调用服务端的Servlet(服务程序)的实现各自功能。

本发明实施例中，采用面向移动终端的智能旅游服务系统进行的服务方法，方法流程图如图3所示，包括以下步骤：

步骤1、在景点维护模块中构建目标景区景点数据库信息，包括景区名称、所属城市、景点名称、景点标识、景区经纬度坐标、景点经纬度坐标、景点图片、景点简介和景点外围多边形各顶点经纬度坐标；

步骤2、在语音维护模块中构建景点语音数据库信息，包括景区名称、景点名称、语音作者和语音音频；

步骤3、当用户到达景区后，采用地图模块下载该景区所在城市地图，并采用参数设置模块设置语音质量；

本发明实施例中，游客设置音频质量按照三种标准(高、中、低)进行选择，其中高音质音频每分钟约需60M流量，中音质每分钟约需20M流量，低音质每分钟约需6M流量，游客选择后，语音解说模块将根据这一设置进行语音播放；

步骤4、采用定位模块获取当前移动终端所在城市及其经纬度坐标，确定目标景区景点数据库中该城市的所有景点的经纬度坐标，并计算每个景点与移动终端当前位置之间的距离，确定距离最近的景点，景点维护模块将距离最近的景点信息发送至移动终端进行保存；

所述的采用定位模块获取当前移动终端经纬度坐标，具体方法如下：

步骤4-1、采用定位模块搜索GPS卫星个数，判断搜索到的GPS卫星数量是否大于等于4颗，若是，则通过GPS获取当前移动终端的经纬度位置(lon_g，lat_g)并记录，否则不记录；

步骤4-2、采用基站方式定位方法获取当前移动终端的经纬度位置(lon，lat)，即根据每个基站的经纬度位置坐标和每个基站与移动终端的位移，获得多组移动终端经纬度位置坐标；

所述的基站方式定位方法，具体包括：

步骤4-2-1、获取附近可连接的基站(数量大于2)的经纬度坐标(lon_i，lat_i)，以及各基站距当前位置距离d_i，则当前经纬度位置(lon，lat)与基站满足公式(22)；

${(\mathrm{lon}-{\mathrm{lon}}_i)}^2+{(\mathrm{lat}-{\mathrm{lat}}_i)}^2=d_i^2---\left(22\right)$

步骤4-2-2、根据附近可连接的基站的经纬度坐标和与当前移动终端的距离，列得方程组，计算获得当前位置结果数组r[2，n-1]；

$\left\{\begin{array}{c}{(\mathrm{lon}-{\mathrm{lon}}_1)}^2+{(\mathrm{lat}-{\mathrm{lat}}_1)}^2=d_1^2\\ {(\mathrm{lon}-{\mathrm{lon}}_2)}^2+{(\mathrm{lat}-{\mathrm{lat}}_2)}^2=d_2^2\\ ...\\ {(\mathrm{lon}-{\mathrm{lon}}_n)}^2+{(\mathrm{lat}-{\mathrm{lat}}_n)}^2=d_n^2\end{array}\right.---\left(23\right)$

其中，n表示基站个数；i＝1...n；

步骤4-2-3、根据得到的当前位置结果数组各行求平均值，得到当前经纬度位置(lon，lat)；

步骤4-3、计算GPS定位和基站定位所得的经纬度位置的平均值，即为当前移动终端的经纬度位置；

计算两景点之间的距离方法如下：

步骤4-4、地图中任意两点的经纬度分别记为(lon₁，lat₁)和(lon₂，lat₂)；

步骤4-5、根据公式，将经纬度转换维弧度(ew₁，ns₁)和(ew₂，ns₂)：

$\left\{\begin{array}{c}{\mathrm{ew}}_1={\mathrm{lon}}_1\&times;\mathrm{\&pi;}/180\\ {\mathrm{ns}}_1={\mathrm{lat}}_1\&times;\mathrm{\&pi;}/180\\ {\mathrm{ew}}_2={\mathrm{lon}}_2\&times;\mathrm{\&pi;}/180\\ {\mathrm{ns}}_2={\mathrm{lat}}_2\&times;\mathrm{\&pi;}/180\end{array}\right.---\left(24\right)$

步骤4-6、计算精度差d_ew＝ew₁-ew₂，当d_ew＞π时，令d_ew＝2π-d_ew，当d_ew＜-π时，d_ew＝2π+d_ew；

步骤4-7、计算两点间在纬度圈上的投影长度d_x＝6370693.5×cos(ns₁)×d_ew；

步骤4-8、计算两点间在精度圈上的投影长度d_y＝6370693.5×(ns₁-ns₂)；

步骤4-9、根据勾股定理求得两点间的近似距离

步骤5、采用地图模块以移动终端当前位置为中心显示地图，在地图中添加所有景点的标识点，并在地图中以每个景点的标识点为中心建立多边形区域；

步骤6、用户通过地图模块选取多个目标景点，路线规划模块根据所选的多个目标景点采用Floyd算法计算用户的最短游览路线，并在地图中显示最短路线；

本发明实施例中，基于Floyd算法的用户的最短游览路线的计算过程，具体包括：

步骤6-1、构建游客选定的景点编号数组S[n]；

其中，S[n]为景区内所有景点编号的n维数组，n为景点个数；S[0]为游客所在景点的编号，1到n-1为根据数据库中按照存储顺序确定的景点编号序列；

步骤6-2、构建任意邻接两景点间的距离矩阵D[i，j]；

其中，距离矩阵D[i，j]为一个n行n列的矩阵，该矩阵中的元素为第i个景点到底j个景点的距离，i＝0...n，j＝0...n；当两个景点不邻接时，在距离矩阵D[i，j]中记上述两个景点间的距离为大于所有景点中任意两景点间距离，本发明实施例中取值为9999；

步骤6-3、依次取k∈[0，n-1]，遍历矩阵D[i，j]，当D[i，j]＞D[i，k]+D[k，j]时，令D[i，j]＝D[i，k]+D[k，j]，并得到最终的邻接景点最短路径长度矩阵D[i，j]；

其中，D[i，k]表示从景点i到景点k+1景点的距离，D[k，j]表示从景点k+1到景点j景点的距离；本发明实施例中，计算获得任意两个景点间的最短距离，当k＝0时，判断从i个景点到j个景点的距离、从景点i到景点1+从景点1到景点j距离，若D[i，j]＞D[i，k]+D[k，j]，则令D[i，j]＝D[i，k]+D[k，j]；

步骤6-4、构建景点路线序列矩阵P[m，n]和对应路线长度为V[m]；

其中，P[m，n]表示一个m行n列的矩阵，m表示计算过程中能够存储的最大路线数量，本发明实施例中取值为50，n为景点个数；该矩阵的每行的元素为按顺序排列的景点序号；V[m]表示m维数组，该数组中的元素是景点路线序列矩阵P[m，n]每行线路所对应的长度值；P[m，n]的初始值P[0，n]＝S[n]；

本发明实施例中计算长度为V[m]公式如下；

$V\left[m\right]=\underset{i=0}{\overset{n-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}D[i,i+1]---\left(25\right)$

步骤6-5、遍历矩阵D[i，j]，当存在D[x，y]+D[x+1，y+1]＜D[x，x+1]+D[y，y+1]时，确定x行和y行，并交换矩阵D[i，j]中对应的x行、y行和x列、y列，同时交换景点编号数组S[n]中的x、y元素，根据公式(23)计算路线S[n]对应的距离值V[m]，当不存在满足条件的x、y时执行步骤6-7；其中x＝0...n-1，y＝0...n-1，

步骤6-6、判断执行次数是否小于m，若是，则返回执行步骤6-5，否则终止并执行步骤6-7；

步骤6-7、遍历V[m]求得其最小值V[t]，其中t表示数组V[m]的第t个元素，t＝0...m-1，则所对应的线路P[t，n]即为所最短游览线路。

步骤7、用户根据获得的最短路线进行游览，采用定位模块判断用户是否位于最近景点的多边形区域内，若是，则语音解说模块从语音维护模块中下载该景点语音音频，并依次播放该景点的语音音频；否则，则语音解说模块从语音维护模块中下载该景区语音音频，并依次播放该景区的语音音频；

步骤8、当定位模块判断出用户由一个景点多边形区域进入另一个景点多边形区域时，语音解说模块判断当前语音音频是否播放完成，若是，则依次播放另一个景点的语音音频；否则，继续播放当前语音音频，当语音音频播放完成后，依次播放另一个景点的语音音频；

步骤9、当用户通过点击景点标识的方式对指定景点进行了解时，通过地图模块调取并显示景区景点数据库中该景点简介、图片，并启动语音解说模块依次播放该景点的语音音频；

步骤10、当用户通过摇晃移动终端的方式对指定景点进行了解时，通过语音解说模块从语音维护模块中下载移动终端指定方向所对应的景点语音音频，并依次播放该景点的语音音频；

步骤10-1、采用移动终端上的重力加速度传感器采集摇晃过程中，沿移动终端长度、宽度和高度三个方向上产生的重力加速度；

步骤10-2、判断沿移动终端长度、宽度和高度三个方向上的重力加速度值是否大于19m/s²，若是，则执行步骤10-3；否则返回执行步骤10-1；

步骤10-3、判断当前是否有语音正在播放，若是，则停止语音并执行步骤10-4；否则直接执行步骤10-4；

步骤10-4、以0.5s时间间隔，采用移动终端上的方向传感器采集摇晃后2s内，移动终端所指方向与正北方向间的夹角；

步骤10-5、将获得的多个夹角进行求平均值，获得最终移动终端与正北方向间的夹角；

步骤10-6、以移动终端所在位置为圆点，以获得的最终移动终端与正北方向间的夹角为中心线，向中心线两侧展开15度的扇形面，计算获得该扇形面两边界线上的目标点，计算方法如下：

步骤10-6-1、当最终移动终端与正北方向间的夹角小于等于15度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0-\tan (15-d_{\mathrm{awr}})\\ y_1=y_0+1\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，x₁表示扇形面一边界线上的目标点的横坐标；y₁表示扇形面一边界线上的目标点的纵坐标；x₀表示移动终端所在位置横坐标；y₀表示移动终端所在位置纵坐标；d_awr表示最终移动终端与正北方向间的夹角；

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0+\tan (15+d_{\mathrm{awr}})\\ y_2=y_0+1\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，x₂表示扇形面另一边界线上的目标点的横坐标；y₂表示扇形面另一边界线上的目标点的纵坐标；

步骤10-6-2、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于15度，小于等于75度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0+1\\ y_1=y_0+\tan (105-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.----\left(3\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0+1\\ y_2=y_0+\tan (75-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.----\left(4\right)$

步骤10-6-3、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于75度，小于等于105度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0+1\\ y_1=y_0+\tan (105-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.----\left(\text{5}\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0+1\\ y_2=y_0-\tan (d_{\mathrm{awr}}-75)\end{array}\right.----\left(6\right)$

步骤10-6-4、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于105度，小于等于165度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0+1\\ y_1=y_0-\tan (d_{\mathrm{awr}}-105)\end{array}\right.----\left(7\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0+1\\ y_2=y_0-\tan (d_{\mathrm{awr}}-75)\end{array}\right.----\left(8\right)$

步骤10-6-5、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于165度，小于等于195度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0-\tan (195-d_{\mathrm{awr}})\\ y_1=y_0-1\end{array}\right.----\left(\text{9}\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0-\tan (d_{\mathrm{awr}}-165)\\ y_2=y_0-1\end{array}\right.----\left(\text{10}\right)$

步骤10-6-6、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于195度，小于等于255度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0+1\\ y_1=y_0-\tan (285-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.----\left(11\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0-1\\ y_2=y_0-\tan (255-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.----\left(12\right)$

步骤10-6-7、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于255度，小于等于285度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0-1\\ y_1=y_0-\tan (285-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.----\left(13\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0-1\\ y_2=y_0+\tan (d_{\mathrm{awr}}-255)\end{array}\right.----\left(14\right)$

步骤10-6-8、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于285度，小于等于345度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0-1\\ y_1=y_0+\tan (285-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.----\left(\text{15}\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0-1\\ y_2=y_0+\tan (d_{\mathrm{awr}}-255)\end{array}\right.----\left(16\right)$

步骤10-6-9、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于345度，小于等于360度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0+\tan (345-d_{\mathrm{awr}})\\ y_1=y_0+1\end{array}\right.----\left(\text{17}\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0+\tan (d_{\mathrm{awr}}-345)\\ y_2=y_0+1\end{array}\right.----\left(\text{18}\right)$

步骤10-7、根据获得该扇形面两边界线上的目标点，将上述两点分别与移动终端的坐标点作直线，并获取上述两条直线的系数，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{A}_1=y_0-y_1\\ B_1=x_1-x_0\\ C_1=y_1\&times;x_0-y_0\&times;x_1\end{array}\right.---\left(19\right)$

其中，A₁表示扇面一边界线所在直线的第一系数，即扇形面一边界线上的目标点纵坐标与移动终端坐标点纵坐标的差值；B₁表示扇面一边界线所在直线的第二系数，即扇形面一边界线上的目标点横坐标与移动终端坐标点横坐标的差值；C₁表示扇面一边界线所在直线的第三系数；

$\left\{\begin{array}{c}{A}_2=y_0-y_2\\ B_2=x_2-x_0\\ C_2=y_2\&times;x_0-y_0\&times;x_2\end{array}\right.---\left(20\right)$

其中，A₂表示扇面另一边界线所在直线的第一系数，即扇形面另一边界线上的目标点纵坐标与移动终端坐标点纵坐标的差值；B₂表示扇面另一边界线所在直线的第二系数，即扇形面另一边界线上的目标点横坐标与移动终端坐标点横坐标的差值；C₂表示扇面另一边界线所在直线的第三系数；

步骤10-8、获取当前景区所有景点经纬度坐标，并判断哪个景点经纬度坐标位于两条直线之间，若在两条直线之间存在景点，则该景点为当前移动终端所指向的景点，并采用语音解说模块依次播放该景点的语音音频，若在两条直线之间不存在景点，则当前移动终端所指向的方向不存在景点；

判断景点经纬度坐标是否位于两条直线之间的公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{A}_1\&times;X+B_1\&times;Y+C_1<0\\ A_2\&times;X+B_2\&times;Y+C_2>0\end{array}\right.---\left(21\right)$

其中，X表示景点经纬坐标的横坐标；Y表示景点经纬坐标的纵坐标。

步骤11、用户结束参观，系统停止运行。

本发明实施例中，游客可以及时更新地图包，根据国家、省、市逐层选择需要更新的地图包，以节约游览时的流量；更新系统，若有最新的安装包则自动下载、安装并替换现有程序，游客数据不会被破坏；游客更新、下载语音包，游客能够按照国家、省、市选择景区不同质量的离线语音包，当所在景区中有离线语音包时，语音播放模块将自动根据离线语音包播放景点解说。

Claims (5)

1.一种面向移动终端的智能旅游服务系统，其特征在于，该系统包括移动终端部分和景点及语音系统维护部分，其中，所述的移动终端部分包括定位模块、地图模块、语音解说模块、路线规划模块和参数设置模块，所述的景点及语音系统维护部分包括景点维护模块和语音维护模块；

定位模块：用于获取当前移动终端所在城市及其经纬度坐标，并发送至地图模块中；另外用于判断用户是否位于景点的多边形区域内，并根据判断结果发送信号至语音解说模块；

地图模块：用于下载和显示该景区所在城市地图，并在地图上构建景点标识，显示用户游览路线，通过景点标识实现对景点数据库中景点简介、图片的调取和显示；

语音解说模块：用于调取构建景点语音数据库中的语音音频，并播放；

路线规划模块：用于根据用户所选的多个目标景点，采用Floyd算法计算用户的最短游览路线，并将景点游览顺序发送至地图模块中；

参数设置模块：用于设置所需的语音音频质量，并发送至语音解说模块中；

景点维护模块：用于构建目标景区景点数据库信息，及对数据库信息的修改；

语音维护模块；用于构建景点语音数据库信息，及对数据库信息的修改。

2.采用权利要求1所述的面向移动终端的智能旅游服务系统进行的服务方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、在景点维护模块中构建目标景区景点数据库信息，包括景区名称、所属城市、景点名称、景点标识、景区经纬度坐标、景点经纬度坐标、景点图片、景点简介和景点外围多边形各顶点经纬度坐标；

步骤2、在语音维护模块中构建景点语音数据库信息，包括景区名称、景点名称、语音作者和语音音频；

步骤3、当用户到达景区后，采用地图模块下载该景区所在城市地图，并采用参数设置模块设置语音质量；

步骤4、采用定位模块获取当前移动终端所在城市及其经纬度坐标，确定目标景区景点数据库中该城市的所有景点的经纬度坐标，并计算每个景点与移动终端当前位置之间的距离，确定距离最近的景点，景点维护模块将距离最近的景点信息发送至移动终端进行保存；

步骤5、采用地图模块以移动终端当前位置为中心显示地图，在地图中添加所有景点的标识点，并在地图中以每个景点的标识点为中心建立多边形区域；

步骤6、用户通过地图模块选取多个目标景点，路线规划模块根据所选的多个目标景点采用Floyd算法计算用户的最短游览路线，并在地图中显示最短路线；

步骤7、用户根据获得的最短路线进行游览，采用定位模块判断用户是否位于最近景点的多边形区域内，若是，则语音解说模块从语音维护模块中下载该景点语音音频，并依次播放该景点的语音音频；否则，则语音解说模块从语音维护模块中下载该景区语音音频，并依次播放该景区的语音音频；

步骤8、当定位模块判断出用户由一个景点多边形区域进入另一个景点多边形区域时，语音解说模块判断当前语音音频是否播放完成，若是，则依次播放另一个景点的语音音频；否则，继续播放当前语音音频，当语音音频播放完成后，依次播放另一个景点的语音音频；

步骤9、当用户通过点击景点标识的方式对指定景点进行了解时，通过地图模块调取并显示景区景点数据库中该景点简介、图片，并启动语音解说模块依次播放该景点的语音音频；

步骤10、当用户通过摇晃移动终端的方式对指定景点进行了解时，通过语音解说模块从语音维护模块中下载移动终端指定方向所对应的景点语音音频，并依次播放该景点的语音音频；

步骤11、用户结束参观，系统停止运行。

3.根据权利要求2所述的服务方法，其特征在于：步骤10所述的摇晃移动终端的方式，具体步骤如下：

步骤10-1、采用移动终端上的重力加速度传感器采集摇晃过程中，沿移动终端长、宽和高三个方向上产生的重力加速度；

步骤10-2、判断沿移动终端长、宽和高三个方向上的重力加速度值是否大于19m/s²，若是，则执行步骤10-3；否则返回执行步骤10-1；

步骤10-3、判断当前是否有语音正在播放，若是，则停止语音并执行步骤10-4；否则直接执行步骤10-4；

步骤10-4、以某一采样时间间隔，采用移动终端上的方向传感器采集摇晃后一段时间内，移动终端所指方向与正北方向间的夹角；

步骤10-5、将获得的多个夹角进行求平均值，获得最终移动终端与正北方向间的夹角；

步骤10-6、以移动终端所在位置为圆点，以获得的最终移动终端与正北方向间的夹角为中心线，向中心线两侧展开相同角度的扇形面，计算获得该扇形面两边界线上的目标点，计算方法如下：

步骤10-6-1、当最终移动终端与正北方向间的夹角小于等于15度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0-\tan (15-d_{\mathrm{awr}})\\ y_1=y_0+1\end{array}\right.---\left(1\right)$

其中，x₁表示扇形面一边界线上的目标点的横坐标；y₁表示扇形面一边界线上的目标点的纵坐标；x₀表示移动终端所在位置横坐标；y₀表示移动终端所在位置纵坐标；d_awr表示最终移动终端与正北方向间的夹角；

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0+\tan (15+d_{\mathrm{awr}})\\ y_2=y_0+1\end{array}\right.---\left(2\right)$

其中，x₂表示扇形面另一边界线上的目标点的横坐标；y₂表示扇形面另一边界线上的目标点的纵坐标；

步骤10-6-2、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于15度，小于等于75度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0+1\\ y_1=y_0+\tan (105-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.---\left(3\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0+1\\ y_2=y_0+\tan (75-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.---\left(4\right)$

步骤10-6-3、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于75度，小于等于105度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0+1\\ y_1=y_0+\tan (105-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.---\left(5\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0+1\\ y_2=y_0-\tan (d_{\mathrm{awr}}-75)\end{array}\right.---\left(6\right)$

步骤10-6-4、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于105度，小于等于165度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0+1\\ y_1=y_0-\tan (d_{\mathrm{awr}}-105)\end{array}\right.---\left(7\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0+1\\ y_2=y_0-\tan (d_{\mathrm{awr}}-75)\end{array}\right.---\left(8\right)$

步骤10-6-5、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于165度，小于等于195度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0-\tan (195-d_{\mathrm{awr}})\\ y_1=y_0-1\end{array}\right.---\left(9\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0-\tan (d_{\mathrm{awr}}-165)\\ y_2=y_0-1\end{array}\right.---\left(10\right)$

步骤10-6-6、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于195度，小于等于255度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0+1\\ y_1=y_0-\tan (285-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.---\left(11\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0-1\\ y_2=y_0-\tan (255-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.---\left(12\right)$

步骤10-6-7、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于255度，小于等于285度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0-1\\ y_1=y_0-\tan (285-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.---\left(13\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0-1\\ y_2=y_0+\tan (d_{\mathrm{awr}}-255)\end{array}\right.---\left(14\right)$

步骤10-6-8、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于285度，小于等于345度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0-1\\ y_1=y_0+\tan (285-d_{\mathrm{awr}})\end{array}\right.---\left(15\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0-1\\ y_2=y_0+\tan (d_{\mathrm{awr}}-255)\end{array}\right.---\left(16\right)$

步骤10-6-9、当最终移动终端与正北方向间的夹角大于345度，小于等于360度时，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{x}_1=x_0+\tan (345-d_{\mathrm{awr}})\\ y_1=y_0+1\end{array}\right.---\left(17\right)$

$\left\{\begin{array}{c}{x}_2=x_0+\tan (d_{\mathrm{awr}}-345)\\ y_2=y_0+1\end{array}\right.---\left(18\right)$

步骤10-7、根据获得该扇形面两边界线上的目标点，将上述两点分别与移动终端的坐标点作直线，并获取上述两条直线的系数，计算公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{A}_1=y_0-y_1\\ B_1=x_1-x_0\\ C_1=y_1\&times;x_0-y_0\&times;x_1\end{array}\right.---\left(19\right)$

其中，A₁表示扇面一边界线所在直线的第一系数，即扇形面一边界线上的目标点纵坐标与移动终端坐标点纵坐标的差值；B₁表示扇面一边界线所在直线的第二系数，即扇形面一边界线上的目标点横坐标与移动终端坐标点横坐标的差值；C₁表示扇面一边界线所在直线的第三系数；

$\left\{\begin{array}{c}{A}_2=y_0-y_2\\ B_2=x_2-x_0\\ C_2=y_2\&times;x_0-y_0\&times;x_2\end{array}\right.---\left(20\right)$

其中，A₂表示扇面另一边界线所在直线的第一系数，即扇形面另一边界线上的目标点纵坐标与移动终端坐标点纵坐标的差值；B₂表示扇面另一边界线所在直线的第二系数，即扇形面另一边界线上的目标点横坐标与移动终端坐标点横坐标的差值；C₂表示扇面另一边界线所在直线的第三系数；

步骤10-8、获取当前景区所有景点经纬度坐标，并判断哪个景点经纬度坐标位于两条直线之间，若在两条直线之间存在景点，则该景点为当前移动终端所指向的景点，并采用语音解说模块依次播放该景点的语音音频，若在两条直线之间不存在景点，则当前移动终端所指向的方向不存在景点；

判断景点经纬度坐标是否位于两条直线之间的公式如下：

$\left\{\begin{array}{c}{A}_1\&times;X+B_1\&times;Y+C_1<0\\ A_2\&times;X+B_2\&times;Y+C_2>0\end{array}\right.---\left(21\right)$

其中，X表示景点经纬坐标的横坐标；Y表示景点经纬坐标的纵坐标。

4.根据权利要求3所述的服务方法，其特征在于：步骤10-4中所述的采样时间间隔取值范围为(0s，1s]，一段时间取值范围为[1s，3s]。

5.根据权利要求3所述的服务方法，其特征在于：步骤10-6中所述的相同角度取值范围为[5°，20°]。