CN106052696A - 一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,具体按照以下步骤实施:步骤1:建立博物馆基础信息数据库;步骤2:建立博物馆室内矢量地图;步骤3:基于多维度展品特征构建路线推荐策略;步骤4:室内综合定位;步骤5:参观路线生成。本发明一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,为博物馆设计了室内路径诱导方法,充分利用现有资源,维护成本低廉且使用方便,并且可以使用户在合理的时间内参观感兴趣的展品,提高了用户的满意度及参观效率。
Description
技术领域
本发明属于室内路径诱导技术领域,具体涉及一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法。
背景技术
随着科学技术的不断发展,人们的生活节奏变得越来越快。对于一些热衷于参加展览的人而言,在较短的时间内完成对该展馆内自己喜欢的展品的参观,变得越来越重要。
博物馆作为对公众开放的美术、工艺、科学、历史以及考古学藏品的机构,一直以来具有广泛的群体基础。近年来,我国经济发展迅速,人们的精神文化需求日益增加,参观博物馆人数的增长率居高不下。随着智能移动终端的普及和无线网络技术的发展,智能移动终端应用程序和网络技术也被博物馆纳入了关注视野,特别是在博物馆导览方面,涌现出许多通过智能移动终端应用软件为公众提供导览服务的实践案例。在社会全面信息化的今天,智能移动终端导览应用软件的出现,使博物馆导览服务从设备、形式到内容上均发生了重大变革。博物馆智能移动终端应用程序的发展,为博物馆社会教育、乃至其他工作提供了全新的思路。
对于一些大型的综合性博物馆而言,它们大多具有场馆面积大,环境较为复杂,展厅、展品繁多等特点,外加观众参观目的、参观重点多样性等因素的影响,如何快速方便地在规定时间内参观完我们所要参观的展品是本发明的目的所在。
用户在游览过程中,存在时间与展品感兴趣程度的双重约束。初次参观博物馆的游客,对博物馆结构不熟悉,传统导览路线推荐无益于提高参观效率。对于路径诱导系统而言,其具有强大的环境引导功能,可以帮助人们快速地熟悉场馆环境。与此同时,系统可根据参观时间、目的对参观路线进行规划,在有效时间内找到用户感兴趣的展览内容。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,解决了现有导览路线推荐不能满足游览时间及游览内容相均衡的问题。
本发明所采用的技术方案是,一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1:建立博物馆基础信息数据库;
步骤2:建立博物馆室内矢量地图;
步骤3:基于多维度展品特征构建路线推荐策略;
步骤4:室内综合定位;
步骤5:参观路线生成。
本发明的特点还在于:
步骤1具体为:
建立博物馆基础信息数据库,需要确定符合用户需求且具备普适性的数据属性,基础信息数据的必要属性,包括:展品编号、展品名称、展品位置、展品分类、展品特征库和其他介绍信息;
展品编号:为每个展品赋予唯一编号以识别展品;
展品名称:为每个展品设置有可以快速了解该展品信息的简短名称;
展品位置:展品在室内矢量地图上对应的标识点,其与博物馆设置的二维码一一对应;
展品分类:博物馆通常以时间轴或展品类型进行分馆展览,根据博物馆的需求对展品进行分类,方便用户通过分类选择希望参观的展品;
展品特征库:储存展品共性特征的属性,用于生成个性化推荐路线。
其他介绍信息包括展品的历史来源信息、语音讲解信息、用于参观时对展品信息的推送。
步骤2具体为:
使用博物馆提供的平面图数据录入博物馆室内建筑结构数据,通过对展品对应位置的填充,完成博物馆展馆内部矢量地图的建立;同时,通过测量并录入展馆之间的方位及距离信息,建立展馆间的拓扑结构,最终满足博物馆室内定位所需的位置信息需求。
步骤3具体为:
基于展品特征库,可以对展品共性特征数据进行分析和建模,根据其约束方法,形成路线推荐策略,最终获得推荐展品集合。
步骤4具体为:
扫描某一展品的二维码,然后用户前进,通过移动终端内置惯性传感器,采用航位推算法计算用户的位移数据,结合移动终端内置的方向传感器检测用户前进方向,最终获得用户的实时位置,然后通过对比矢量地图提供的路径信息和用户的位移,判断用户是否达到目的地,如果到达目的地,则结束;如果未到达目的地,则判断用户是否偏离矢量地图既定路线,如果偏离,则转到扫描展品的二维码继续执行;如果没有偏离路线,则转到用航位推算法计算用户的位移数据继续执行。
通过移动终端内置惯性传感器,采用航位推算法计算用户的位移数据具体为:
a:以20Hz频率通过移动终端内置惯性传感器获得三轴加速度数据,通过计算获得加速度Ga,将其存入待计算数组队列gaList;
b:判断gaList是否达到要求的长度:
如果gaList达到要求的长度,则通过数据计算出相关系数r及标准差σ,并计算出最大的相关系数所对应的标准差σ'和数组长度n,判断获得的标准差σ'>0.5是否成立,如果成立,则计步器数据+1,保存数据信息,删除gaList中的前n项信息,转到a;如果不成立,则计步器数据不变,转到a;
如果gaList没达到要求的长度,转到a。
如果采用扫描展品二维码,并通过惯性传感器及航位推算的定位精度达不到场馆的要求,结合蓝牙定位设备提供更加精准的定位,蓝牙定位技术使用iBeacon基站作为硬件基础,通过移动终端内置蓝牙传感器接收多个基站的信号,并根据其唯一标识码和信号强度确定用户与蓝牙基站的距离,使用最小二乘圆心拟合法确定用户室内离散位置,结合惯性传感器数据,计算用户移动速度,借助轨迹优化算法,实现对用户的跟踪定位,提高定位精度。
步骤5具体为:
步骤5.1:初始化展馆集,根据博物馆全局矢量图初始化目标展馆矩阵;
步骤5.2:判断所有展馆是否正常开放,如果存在某个展馆暂停开放,删除该展馆,实时更新展馆矩阵;
步骤5.3:用户进行路线生成方式的选择
①若选择快速生成路线,则直接导入热门路线;
②若选择自主构建路线,则用户自行选择目标展品;
步骤5.4:逐个场馆进行路径规划
步骤5.4.1:初始化目标展品集,根据矢量图初始化目标展品邻接矩阵;
步骤5.4.2:选取距离用户最近节点作为首节点,将未遍历的节点存放在未遍历集合中;
步骤5.4.3:判断用户所处位置点是否与未遍历集合中目标展品重合,如果重合,查找目标展品集的邻接矩阵,转到步骤5.4.4;如果用户所处位置点与目标展品不重合,提示用户扫描附件的定位二维码,获取用户当前位置,转到步骤5.4.2;
步骤5.4.4:以集合内节点到当前节点的最短距离作为节点的权值,运用动态规划算法找出最短路径,记录节点顺序;
步骤5.4.5:系统计算整个路线所需时间,询问用户是否接受,用户对此进行调整,直到满意为止;
①若用户想删减展品,系统会列出较为不必要的展品,方便用户进行删减,每删减一个展品都会重新计算剩余展品参观所需时间,告知用户;
②若用户想增加展品,系统首先会分析游客兴趣爱好,生成游客可能喜欢的展品的列表,作为个性化推荐服务,游客勾选自己感兴趣的展品丰富游览路线,每增加一个展品计算剩余展品的参观所需时间,告知用户;
步骤5.4.6:生成推荐路线。
当生成推荐路线后,如果用户游览时的线路变更:
①若打算游览的场馆发生闭馆等情况时,系统会告知用户无法参观的展品名称,并将其从路线中删除,按照游览列表中剩余展品重新规划路线;
②若用户中途退出该路线结束游览,系统将未完成的路线保留,方便下次浏览,系统按照当前位置,算出距离出口的最近距离,告知用户;
③当用户由于某些外界因素在参观过程中而打算改变参观路线时,系统会根据用户的当前位置进行重新定位,生成新的路线。
本发明的有益效果是:本发明一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,为博物馆设计了室内路径诱导方法,充分利用现有资源,维护成本低廉且使用方便,并且可以使用户在合理的时间内参观感兴趣的展品,提高了用户的满意度及参观效率。使用本发明一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,使用户能快速准确地找到感兴趣的展品;室内定位方法采用二维码、惯性导航及iBeacon蓝牙技术,与馆内设备传递信息,掌控实时位置,自动纠正偏离位置,并实时定位用户位置,随时保证参观路线的准确合理;多途径的智能双语讲解,能有效地缓解导游缺失现象,吸引游客走进博物馆,提升用户参展体验。
附图说明
图1是本发明一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法中基础信息数据的必要属性示意图;
图2是本发明一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法中由特征产生推荐策略过程图;
图3是本发明一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法中基于二维码的定位网络图;
图4是本发明一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法中用户定位流程图;
图5是本发明一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法中航位推算计步流程图;
图6是本发明一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法中实时路径诱导流程图;
图7是本发明一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法中对推荐产品的遍历流程图;
图8是本发明一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法中对特定展品的查找流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,具体按照以下步骤实施:
步骤1:建立博物馆基础信息数据库
建立博物馆基础信息数据库,需要确定符合用户需求且具备普适性的数据属性,基础信息数据的必要属性如图1所示,包括:展品编号、展品名称、展品位置、展品分类、展品特征库和其他介绍信息;
展品编号:为每个展品赋予唯一编号以识别展品;
展品名称:为每个展品设置有可以快速了解该展品信息的简短名称;
展品位置:展品在室内矢量地图上对应的标识点,其与博物馆设置的二维码一一对应;
展品分类:博物馆通常以时间轴或展品类型进行分馆展览,根据博物馆的需求对展品进行分类,方便用户通过分类选择希望参观的展品;
展品特征库:储存展品共性特征的属性,用于生成个性化推荐路线。这些使用独立的储存结构保存。
其他介绍信息包括展品的历史来源信息、语音讲解信息、用于参观时对展品信息的推送等。这些使用独立的储存结构保存。
基于博物馆展品基础属性,可以对博物馆基础信息进行建库。
步骤2:建立博物馆室内矢量地图
使用博物馆提供的平面图数据录入博物馆室内建筑结构数据,通过对展品对应位置的填充,完成博物馆展馆内部矢量地图的建立;同时,通过测量并录入展馆之间的方位及距离信息,建立展馆间的拓扑结构,最终满足博物馆室内定位所需的位置信息需求。
步骤3:基于多维度展品特征构建路线推荐策略
博物馆内部的展品拥有一定的共性特征,基于专业人士对展品的分析和研究,能够获得展品共性特征的集合。通过对共性特征数据的录入,最终获得展品特征库,用于实现个性化参观路线推荐。
基于展品特征库,可以对展品共性特征数据进行分析和建模,根据其约束方法,形成路线推荐策略,最终获得推荐展品集合。
不同特征有其固定的约束方法,可由此确定推荐策略,如图2所示为由特征产生推荐策略的过程。
如年代特征(图2中策略1所示):可以根据年代久远程度进行约束,如选择朝代为宋朝(公元960年)前的展品,推荐策略为展品1和展品3;
如价值特征(图2中策略2所示):可以根据价值高低进行约束,如选择价值超过500万元的展品,推荐策略为展品1、展品2和展品3;
如分类特征(图2中策略3所示):可以根据不同分类进行约束,如选择分类为瓷器的展品,推荐策略为展品1、展品2和展品5。
通过不同的约束方法,确定路线推荐策略,最终获得符合用户兴趣的展品集合。
步骤4:室内综合定位
构建基于二维码的定位网络,如图3所示:
首先为各个展品生成与之对应的二维码,该二维码内部包含展品编号,位置等信息,用户通过扫码即可获得对应展品在博物馆内部的绝对位置信息,并将其位置信息显示在矢量地图中。其次,建立待参观展品位置之间的拓扑关系图,采用动态规划最短路径算法对用户参观路径进行优化,并给出最佳参观路线,最终实现快速方便的展品参观。
用户定位流程如图4所示,扫描某一展品的二维码,然后用户前进,通过移动终端内置惯性传感器,采用航位推算法计算用户的位移数据,结合移动终端内置的方向传感器检测用户前进方向,最终获得用户的实时位置,然后通过对比矢量地图提供的路径信息和用户的位移,判断用户是否达到目的地,如果到达目的地,则结束;如果未到达目的地,则判断用户是否偏离矢量地图既定路线,如果偏离,则转到扫描展品的二维码继续执行;如果没有偏离路线,则转到用航位推算法计算用户的位移数据继续执行。
其中,通过移动终端内置惯性传感器,采用航位推算法计算用户的位移数据具体为,流程图如图5所示:
a:以20Hz频率通过移动终端内置惯性传感器获得三轴加速度数据,通过计算获得加速度Ga,将其存入待计算数组队列gaList;
b:判断gaList是否达到要求的长度:
如果gaList达到要求的长度,则通过数据计算出相关系数r及标准差σ,并计算出最大的相关系数所对应的标准差σ'和数组长度n,如果成立,则计步器数据+1,保存数据信息,删除gaList中的前n项信息,转到a;如果不成立,则计步器数据不变,转到a;
如果gaList没达到要求的长度,转到a。
如果采用扫描展品二维码,并通过惯性传感器及航位推算的定位精度达不到场馆的要求,结合蓝牙定位设备提供更加精准的定位,提供更加精准的定位,减少误差。此项技术可以和惯性导航无缝对接,配合使用。
蓝牙定位技术使用iBeacon基站作为硬件基础,通过移动终端内置蓝牙传感器接收多个基站的信号,并根据其唯一标识码和信号强度确定用户与蓝牙基站的距离。使用最小二乘圆心拟合法确定用户室内离散位置,结合惯性传感器数据,计算用户移动速度,借助轨迹优化算法,实现对用户的跟踪定位,提高定位精度。
利用蓝牙设备进行定位,首先需要通过iBeacon基站使用BLE技术的近距离感知能力向周围发送通用的唯一标识码(UID),在部署硬件设备时,记录基站位置与UID的对应关系,在后续使用中系统可通过该UID确定对应基站位置,以便进行下一步的操作。现有智能移动终端内置的蓝牙传感器可同时接收附近多个基站发射的自身UID,并确定对应的信号强度(RSSI)值。
用户所持智能移动终端到iBeacon基站的距离与在该位置获取的对应RSSI值存在相关关系。在完成基站硬件设备的部署后,在博物馆抽样测量终端到基站的距离与对应的RSSI值,通过分析数据并建模,建立对应关系模型,在实验中,这个模型通常是一个多项式模型。
每个移动终端可以同时接收多个iBeacon基站发送的信号,此时,选择RSSI值最大(相当于距离最近)且不处于同一直线上的三个基站,并通过RSSI-距离模型,计算出与这三个基站的距离。利用上述数据,使用最小二乘圆心拟合法确定数据对应的位置坐标。在实际应用中,一个定位周期内将通过多次获取传感器数值确定多组数据,并求出其几何平均值,最终获得根据蓝牙传感器确定的用户离散室内位置。
因为APP支持使用惯性传感器进行定位,在使用蓝牙设备定位时,可以同时通过惯性传感器获得更多数据,进行用户位置的跟踪定位。惯性传感器定位算法可以确定用户的位移,可由此确定用户的移动速度。此时可以使用轨迹优化算法,利用速度数据作为参数,进一步提升定位的精确度。
步骤5:参观线路生成
用户的实时路径诱导,能够满足用户随时变化的参观需求,路径诱导的工作流程图如图6所示,用户根据自己的参观要求选择参观方式(固定路线或者根据用户的参观倾向或者特定展品),然后根据用户选择的参观展品规划导览路线并且获取到导览路线,根据导览路线判断路线的成功率,如果线路不可行,重新规划导览路线,如果可行,获取用户的当前位置,然后判断是否到达终点,如果到达终点,结束,如果没有到达终点,则判断是否偏离预定路线,如果偏离,转到判断路线的成功率,如果没有偏离路线,则转到获取用户的当前位置。
路径诱导的情况分为:对推荐展品的遍历和对特定展品的查找。
①对推荐展品的遍历:首先需要获取用户的初始位置,根据用户设定的参观需求获取推荐参观路线,随后在用户参观过程中进行路径诱导,在路径诱导过程中系统对用户的位置进行实时追踪,如果发现用户偏离了预定路线,提醒用户重新定位并规划剩余展品的参观路线,直到用户参观完所有展品,其流程如图7示。
②对特定展品的查找:在一些情况下,用户由于时间原因,无法遍历所有展品,此时需要通过用户给出的限制条件,规划仅参观拥有特定特征展品的路线或用户所选择展品的路线。针对用户出现随机移动的情况,对用户重新定位并规划包括剩余展品的参观路线,直到用户顺利完成参观,其流程如图8示。
对于用户而言,参观游览的路线是否科学很大程度影响到游览的体验效果。科学合理的游览路线能够让用户在花费较短的时间、路程代价下获得更好的游览体验。完整的路线由起点、终点、以及经过的文物之间形成的路径组成。用户通过选择或系统推荐确定想要参观的展品,此时,系统应用动态规划算法进行参观路线规划。为减少客户端算法运算量,上述在软件服务器端执行,通过交互为APP端提供高效的路径规划服务。
由于在展馆内参观时,用户的观光具有随机性,故对用户的参观路线分为以下6种情况:
①快速生成路线:系统推荐几条热门路线,游客可以选择其一进行游览。
②自主构建路线:用户通过各种方式选中几个心仪的展品,系统对其生成最优路线,用户可根据此路线进行游览。当构建路线的时候,系统会提问用户预计游览时间,规定时间内若不能完成路线,会相应删除部分展品,当选择展品较少时,系统智能推荐其他展品来丰富路线。
③特别推荐重要展品:当场馆中正在展览某些游览量极大的或包含某件用户可能感兴趣的展品时,系统可选择一些重要展品提示用户将其纳入参展路线。
④中途改变路线:用户参观一段时间,由于某种原因,跳过了某件展品,用户如果继续参观余下展品,则路线保持不变。如果用户与原路线偏离过大,则重新规划路线。
⑤中途停止:在参观过程中,用户由于某些原因而放弃参观,存此次路线,并结束此次参观。
⑥开馆信息实时更新提示:展馆因为某些突发状况,部分展馆不能正常开馆,导致用户无法进行参观。用户在选择路线的时候会提前知道部分馆闭馆的信息,闭馆的展品无法纳入参观路线中。
针对以上情况,按如下步骤进行路径规划:
步骤5.1:初始化展馆集,根据博物馆全局矢量图初始化目标展馆矩阵;
步骤5.2:判断所有展馆是否正常开放,如果存在某个展馆暂停开放,删除该展馆,实时更新展馆矩阵;
步骤5.3:用户进行路线生成方式的选择
①若选择快速生成路线,则直接导入热门路线;
②若选择自主构建路线,则用户自行选择目标展品;
步骤5.4:逐个场馆进行路径规划
步骤5.4.1:初始化目标展品集,根据矢量图初始化目标展品邻接矩阵;
步骤5.4.2:选取距离用户最近节点作为首节点,将未遍历的节点存放在未遍历集合中;
步骤5.4.3:判断用户所处位置点是否与未遍历集合中目标展品重合,如果重合,查找目标展品集的邻接矩阵,转到步骤5.4.4;如果用户所处位置点与目标展品不重合,提示用户扫描附件的定位二维码,获取用户当前位置,转到步骤5.4.2;
步骤5.4.4:以集合内节点到当前节点的最短距离作为节点的权值,运用动态规划算法找出最短路径,记录节点顺序;
步骤5.4.5:系统计算整个路线所需时间,询问用户是否接受,用户对此进行调整,直到满意为止;
①若用户想删减展品,系统会列出较为不必要的展品,方便用户进行删减,每删减一个展品都会重新计算剩余展品参观所需时间,告知用户;
②若用户想增加展品,系统首先会分析游客兴趣爱好,生成游客可能喜欢的展品的列表,作为个性化推荐服务,游客勾选自己感兴趣的展品丰富游览路线,每增加一个展品计算剩余展品的参观所需时间,告知用户;
步骤5.4.6:生成推荐路线。
在上述生成推荐路线后,如果用户游览时的线路变更:
①若打算游览的场馆发生闭馆等情况时,系统会告知用户无法参观的展品名称,并将其从路线中删除,按照游览列表中剩余展品重新规划路线(实时更新闭馆信息、个别展品闭展信息);
②若用户中途退出该路线结束游览,系统将未完成的路线保留,方便下次浏览,系统按照当前位置,算出距离出口的最近距离,告知用户;
③当用户由于某些外界因素(如展馆人数较多,游客对展馆展品存在落差)在参观过程中而打算改变参观路线时,系统会根据用户的当前位置进行重新定位,生成新的路线。
本发明一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,采用移动终端作为物理设备开发一套博物馆路径诱导系统,帮助用户在较短时间内快速方便的参观完自己感兴趣的展品。首先构建室内矢量地图,采用二维码定位技术和惯性传感器定位技术进行目标定位,随后基于动态规划算法完成实时路径导航,辅以蓝牙技术进行精度调整。
使用本发明方法可以完成:
(1)通过采集展品节点信息,构建博物馆室内矢量地图,以实现在APP中可视化的效果;
(2)用户使用手机APP预先选择特定展品或通过确定自己感兴趣的展品特征进而获取推荐展品,其次扫描二维码获取当前位置,系统根据用户所处位置与选定展品的位置进行路径规划。
(3)在用户参观过程中,结合移动终端内置的多种传感器,利用航位推算法实时获取用户所在位置,并显示在APP的博物馆地图上。
(4)在参观过程中,当用户所处位置与规划路径偏差较大时,通过扫描附近的二维码进行路径矫正,系统会自动生成新的最佳参观路径。
(5)在用户开启消息推送功能的情况下,系统可以通过移动终端推送与用户当前位置距离最近的展品的相关内容。
Claims (10)
1.一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:
步骤1:建立博物馆基础信息数据库;
步骤2:建立博物馆室内矢量地图;
步骤3:基于多维度展品特征构建路线推荐策略;
步骤4:室内综合定位;
步骤5:参观路线生成。
2.根据权利要求1所述的一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,其特征在于,所述步骤1具体为:
建立博物馆基础信息数据库,需要确定符合用户需求且具备普适性的数据属性,基础信息数据的必要属性,包括:展品编号、展品名称、展品位置、展品分类、展品特征库和其他介绍信息;
展品编号:为每个展品赋予唯一编号以识别展品;
展品名称:为每个展品设置有可以快速了解该展品信息的简短名称;
展品位置:展品在室内矢量地图上对应的标识点,其与博物馆设置的二维码一一对应;
展品分类:博物馆通常以时间轴或展品类型进行分馆展览,根据博物馆的需求对展品进行分类,方便用户通过分类选择希望参观的展品;
展品特征库:储存展品共性特征的属性,用于生成个性化推荐路线。
3.根据权利要求2所述的一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,其特征在于,所述其他介绍信息包括展品的历史来源信息、语音讲解信息、用于参观时对展品信息的推送。
4.根据权利要求1所述的一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,其特征在于,所述步骤2具体为:
使用博物馆提供的平面图数据录入博物馆室内建筑结构数据,通过对展品对应位置的填充,完成博物馆展馆内部矢量地图的建立;同时,通过测量并录入展馆之间的方位及距离信息,建立展馆间的拓扑结构,最终满足博物馆室内定位所需的位置信息需求。
5.根据权利要求1所述的一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,其特征在于,所述步骤3具体为:
基于展品特征库,可以对展品共性特征数据进行分析和建模,根据其约束方法,形成路线推荐策略,最终获得推荐展品集合。
6.根据权利要求1所述的一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,其特征在于,所述步骤4具体为:
扫描某一展品的二维码,然后用户前进,通过移动终端内置惯性传感器,采用航位推算法计算用户的位移数据,结合移动终端内置的方向传感器检测用户前进方向,最终获得用户的实时位置,然后通过对比矢量地图提供的路径信息和用户的位移,判断用户是否达到目的地,如果到达目的地,则结束;如果未到达目的地,则判断用户是否偏离矢量地图既定路线,如果偏离,则转到扫描展品的二维码继续执行;如果没有偏离路线,则转到用航位推算法计算用户的位移数据继续执行。
7.根据权利要求6所述的一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,其特征在于,所述通过移动终端内置惯性传感器,采用航位推算法计算用户的位移数据具体为:
a:以20Hz频率通过移动终端内置惯性传感器获得三轴加速度数据,通过计算获得加速度Ga,将其存入待计算数组队列gaList;
b:判断gaList是否达到要求的长度:
如果gaList达到要求的长度,则通过数据计算出相关系数r及标准差σ,并计算出最大的相关系数所对应的标准差σ'和数组长度n,判断获得的标准差σ'>0.5是否成立,如果成立,则计步器数据+1,保存数据信息,删除gaList中的前n项信息,转到a;如果不成立,则计步器数据不变,转到a;
如果gaList没达到要求的长度,转到a。
8.根据权利要求6所述的一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,其特征在于,如果采用扫描展品二维码,并通过惯性传感器及航位推算的定位精度达不到场馆的要求,结合蓝牙定位设备提供更加精准的定位,蓝牙定位技术使用iBeacon基站作为硬件基础,通过移动终端内置蓝牙传感器接收多个基站的信号,并根据其唯一标识码和信号强度确定用户与蓝牙基站的距离,使用最小二乘圆心拟合法确定用户室内离散位置,结合惯性传感器数据,计算用户移动速度,借助轨迹优化算法,实现对用户的跟踪定位,提高定位精度。
9.根据权利要求1所述的一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,其特征在于,所述步骤5具体为:
步骤5.1:初始化展馆集,根据博物馆全局矢量图初始化目标展馆矩阵;
步骤5.2:判断所有展馆是否正常开放,如果存在某个展馆暂停开放,删除该展馆,实时更新展馆矩阵;
步骤5.3:用户进行路线生成方式的选择
①若选择快速生成路线,则直接导入热门路线;
②若选择自主构建路线,则用户自行选择目标展品;
步骤5.4:逐个场馆进行路径规划
步骤5.4.1:初始化目标展品集,根据矢量图初始化目标展品邻接矩阵;
步骤5.4.2:选取距离用户最近节点作为首节点,将未遍历的节点存放在未遍历集合中;
步骤5.4.3:判断用户所处位置点是否与未遍历集合中目标展品重合,如果重合,查找目标展品集的邻接矩阵,转到步骤5.4.4;如果用户所处位置点与目标展品不重合,提示用户扫描附件的定位二维码,获取用户当前位置,转到步骤5.4.2;
步骤5.4.4:以集合内节点到当前节点的最短距离作为节点的权值,运用动态规划算法找出最短路径,记录节点顺序;
步骤5.4.5:系统计算整个路线所需时间,询问用户是否接受,用户对此进行调整,直到满意为止;
①若用户想删减展品,系统会列出较为不必要的展品,方便用户进行删减,每删减一个展品都会重新计算剩余展品参观所需时间,告知用户;
②若用户想增加展品,系统首先会分析游客兴趣爱好,生成游客可能喜欢的展品的列表,作为个性化推荐服务,游客勾选自己感兴趣的展品丰富游览路线,每增加一个展品计算剩余展品的参观所需时间,告知用户;
步骤5.4.6:生成推荐路线。
10.根据权利要求9所述的一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法,其特征在于,当生成推荐路线后,如果用户游览时的线路变更:
①若打算游览的场馆发生闭馆等情况时,系统会告知用户无法参观的展品名称,并将其从路线中删除,按照游览列表中剩余展品重新规划路线;
②若用户中途退出该路线结束游览,系统将未完成的路线保留,方便下次浏览,系统按照当前位置,算出距离出口的最近距离,告知用户;
③当用户由于某些外界因素在参观过程中而打算改变参观路线时,系统会根据用户的当前位置进行重新定位,生成新的路线。
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CN201610681991.3A CN106052696B (zh) | 2016-08-17 | 2016-08-17 | 一种基于移动终端的博物馆实时路径诱导方法 |
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