基于多維因素的歡樂谷智能導(dǎo)游系統(tǒng)設(shè)計(jì)

胡松杰　宋佳偉

摘要：隨著信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，導(dǎo)游系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)的功能也愈加豐富。在現(xiàn)有文獻(xiàn)和已開發(fā)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，文章擬站在游客角度，將游客需求作為設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合“排隊(duì)”、“距離”等游樂場(chǎng)如今存在的熱點(diǎn)問題，挖掘系統(tǒng)空白和市場(chǎng)需求，創(chuàng)新系統(tǒng)功能，利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)知識(shí)，以歡樂谷作為案例設(shè)計(jì)背景，確定出“最短距離”、“用戶偏好”、“實(shí)時(shí)排隊(duì)人數(shù)”三個(gè)影響因素及其權(quán)重，運(yùn)用C語言設(shè)計(jì)出一個(gè)基于多權(quán)重分析的導(dǎo)游系統(tǒng)，以節(jié)省游客的游玩時(shí)間和成本，從而提高顧客的滿意度，另一方面也在一定程度上使得管理方的管理更加便捷化，提高其效益。

關(guān)鍵詞：偏好；距離；排隊(duì)；權(quán)重；歡樂谷；C語言

中圖分類號(hào)：TP302.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9599（2013）01-0185-02

1 引言

目前存在的各種導(dǎo)游系統(tǒng)大多是為游客提供相關(guān)景點(diǎn)信息的查詢，并能依據(jù)游客指定的起始和終止的景點(diǎn)輸出一條最短的簡(jiǎn)單路徑。實(shí)際就是將問題抽象成為一個(gè)無向帶權(quán)圖，以圖中各頂點(diǎn)表示景點(diǎn)，存放景點(diǎn)的名稱、簡(jiǎn)介等信息；以邊表示路徑，邊上的權(quán)值表示兩地之間的距離。采用鄰接多重表作圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和按路徑長(zhǎng)度遞增的次序產(chǎn)生最短路徑的Dijkstra算法即單源點(diǎn)最短路徑算法。還有比較新興的模型，如：蟻群算法模型，解決了游客在游樂園體驗(yàn)多組項(xiàng)目時(shí)最佳游覽路線的選擇問題，從而解決了傳統(tǒng)算法很難有效地解決的游客對(duì)游覽路線不熟悉，經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)走冤枉路和浪費(fèi)時(shí)間等比較困難的組合優(yōu)化問題。導(dǎo)游系統(tǒng)不僅涉及到城市、大型游樂場(chǎng)，而且還有面積較大的校園，總的來說，它有向更加人性化發(fā)展、以游客為本，提供更加全方位的導(dǎo)游服務(wù)的趨勢(shì)。

2 問題的提出

如今比較大型的游樂場(chǎng)，如迪斯尼樂園、歡樂谷等，游客在游玩時(shí)有時(shí)會(huì)因?yàn)閳@區(qū)太大，即使拿著紙質(zhì)版的地圖也確定不了方位而導(dǎo)致迷路，有時(shí)甚至誤選了距離當(dāng)前位置較遠(yuǎn)的游玩項(xiàng)目而浪費(fèi)時(shí)間，有時(shí)即便找到了想玩的項(xiàng)目也會(huì)因?yàn)榕抨?duì)人數(shù)過多，等待時(shí)間過長(zhǎng)而不得不為節(jié)約時(shí)間而選擇其他的項(xiàng)目，這樣看來，游玩成本幾乎都在尋找與等待中產(chǎn)生。因此在目前一些導(dǎo)游系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，解決現(xiàn)存問題，找到突破口和創(chuàng)新點(diǎn)，進(jìn)一步完善系統(tǒng)功能，使系統(tǒng)更加合理化、便捷化，并盡可能滿足用戶需求。結(jié)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)相關(guān)所學(xué)的知識(shí)以歡樂谷為例基于多權(quán)重分析的對(duì)其導(dǎo)游系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)與設(shè)計(jì)，這是現(xiàn)階段我們需要研究的重點(diǎn)。

3 需求分析

系統(tǒng)是以方便游客游玩為目的針對(duì)游客所設(shè)計(jì)的，但是不管是游客還是游樂場(chǎng)管理者均是受益的。分析如下：

3.1 游客方面

（1）游客在游玩時(shí)首先需對(duì)園內(nèi)各項(xiàng)目的基本信息有一個(gè)大概的了解，從而形成一個(gè)初步印象，特別是對(duì)于首次游玩的游客來說。

（2）導(dǎo)游系統(tǒng)需具備推薦項(xiàng)目的功能，其中需考慮三大因素：游客喜好、與游客所選擇的當(dāng)前項(xiàng)目的距離、排隊(duì)人數(shù)（或排隊(duì)等待時(shí)間）。這樣直接減少了游客的游玩成本，游玩過程更加方便和愉快。

（3）了解項(xiàng)目之間的最短距離的走法，方便游客合理計(jì)劃行程。

（4）游客可利用系統(tǒng)查詢智能推薦出的項(xiàng)目站點(diǎn)有無始發(fā)車及過路車，合理計(jì)劃旅程，這樣在游玩時(shí)更省時(shí)間，增加游客滿意度。

3.2 游樂場(chǎng)管理者方面

導(dǎo)游系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的推薦功能使得排隊(duì)人數(shù)在一定程度上可以得到控制，方便游樂場(chǎng)管理，同時(shí)保障人員安全。直接體現(xiàn)了游樂園的人性化管理和便捷式服務(wù)。從而為游樂園贏得更多游客的青睞，增加收益。

4 方案設(shè)計(jì)

理論基礎(chǔ)

圖：一個(gè)圖G是由兩個(gè)集合V和E組成，V是有限的非空頂點(diǎn)集，E是V上的頂點(diǎn)對(duì)所構(gòu)成的邊集，分別用V（G）和E（G）來表示圖中的頂點(diǎn)集和邊集。用二元組G=（V，E）來表示圖G。

連通圖：在無向圖G中，若兩個(gè)頂點(diǎn)vi和vj之間有路徑存在，則稱vi 和vj 是連通的。若G中任意兩個(gè)頂點(diǎn)都是連通的，則稱G為連通圖。

圖的鄰接矩陣存儲(chǔ)表示：用兩個(gè)數(shù)組分別存儲(chǔ)頂點(diǎn)信息和鄰接矩陣信息。

Floyd算法：又稱為弗洛伊德算法，插點(diǎn)法，是一種用于尋找給定的加權(quán)圖中頂點(diǎn)間最短路徑的算法。核心思路是通過一個(gè)圖的權(quán)值矩陣求出它的每?jī)牲c(diǎn)間的最短路徑矩陣。

Dijkstra算法：Dijkstra算法是典型的單源最短路徑算法，用于計(jì)算一個(gè)節(jié)點(diǎn)到其他所有節(jié)點(diǎn)的最短路徑。主要特點(diǎn)是以起始點(diǎn)為中心向外層層擴(kuò)展，直到擴(kuò)展到終點(diǎn)為止。

5 程序設(shè)計(jì)

（1）主菜單，即選擇菜單，供游客選擇相應(yīng)服務(wù)。

（2）功能函數(shù)

1）信息說明的函數(shù)。查詢各游玩項(xiàng)目（包括天地雙雄、水晶神翼、極速飛車、X戰(zhàn)車、特洛伊木馬、奧德賽之旅、太陽神車七大項(xiàng)目）的基本信息。

2）智能項(xiàng)目推薦。自主偏好排序函數(shù)。游客在閱讀完各熱點(diǎn)項(xiàng)目的基本信息后可進(jìn)行自主排序，并根據(jù)選擇順序?qū)ζ溥M(jìn)行賦分，并存入數(shù)組s[0]；距離排序函數(shù)。游客先選擇起點(diǎn)，采用Dijkstra和Floyd算法，且系統(tǒng)可根據(jù)與當(dāng)前位置的距離長(zhǎng)短自動(dòng)對(duì)游玩項(xiàng)目進(jìn)行排序，由近及遠(yuǎn)對(duì)其進(jìn)行賦分，存入數(shù)組s[1]；排隊(duì)時(shí)間排序函數(shù)。系統(tǒng)可根據(jù)模擬隨機(jī)實(shí)時(shí)排隊(duì)人數(shù)對(duì)游玩項(xiàng)目進(jìn)行排序，由短到長(zhǎng)對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行賦分，并存入數(shù)組s[2]。

3）根據(jù)各因素的得分情況，游客再對(duì)各因素權(quán)重（所占比例）進(jìn)行主觀賦予，然后系統(tǒng)計(jì)算出綜合得分，最后推薦項(xiàng)目給游客。

4）查詢各游玩項(xiàng)目之間的最短距離，即完成智能線路（找到最優(yōu)路線）的判定和選擇。

5）查詢最后推薦項(xiàng)目的公車車號(hào)。

6 方案實(shí)現(xiàn)

部分重要代碼

（1）定義結(jié)構(gòu)體變量

7 結(jié)束語

就系統(tǒng)而言，智能推薦項(xiàng)目是本系統(tǒng)最大的功能亮點(diǎn)，它除了將項(xiàng)目間最短距離作為圖的權(quán)重外，還加上了游客個(gè)人喜好和排隊(duì)時(shí)間這兩個(gè)因素，在現(xiàn)有的導(dǎo)游系統(tǒng)上做了較大的創(chuàng)新，使得導(dǎo)游系統(tǒng)為游客推薦游玩項(xiàng)目更加具有可信性，從而提升游客的滿意度。另外，在推薦項(xiàng)目的基礎(chǔ)上，游客還可查詢項(xiàng)目之間的最短距離，路過此項(xiàng)目的園內(nèi)公車，使系統(tǒng)更加人性化和全面化。當(dāng)然，園內(nèi)項(xiàng)目信息簡(jiǎn)介、附近餐廳推薦等信息也在系統(tǒng)中有所體現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]任競(jìng)穎，李杰.從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)角度設(shè)計(jì)導(dǎo)游系統(tǒng)[J].西南民族大學(xué)學(xué)報(bào)·自然科學(xué)報(bào)，2005，31（2）：299-301.

[2]方志剛，王軍，湯益君.導(dǎo)游系統(tǒng)的發(fā)展及其人性化趨勢(shì)[J].人類工效學(xué)，2008，14（2）：48-51.

[3]王暉，陳麗，陳墾，薛漫清.多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)方法及權(quán)重系數(shù)的選擇[J].廣東藥學(xué)院學(xué)報(bào)，2007，23（5）：583-589.

[4]喬麗，朱敬鵬.高校校園導(dǎo)游系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].商丘師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，20（2）：89-91.

[5]劉垣.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中圖的一種應(yīng)用[J].孝感學(xué)院學(xué)報(bào)，2001，21（6）：20-22.

[6]馮佳，張曉晞.蟻群算法在游園最優(yōu)路徑選擇上的應(yīng)用[J].北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)，2010，24（2）：40-42.

[7]嚴(yán)蔚敏，吳偉民編著.數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：C語言版[M].北京：清華大學(xué)出版社，1997.4.