智慧旅游管理系統(tǒng)分析與應(yīng)用

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摘要：經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，激發(fā)了人們對旅游的更大熱情。雖然目前大部分景區(qū)已經(jīng)上線信息化管理系統(tǒng)，對各類出行數(shù)據(jù)、旅游數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，但是并不能對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)一步挖掘與分析，也不能進(jìn)一步發(fā)揮大數(shù)據(jù)分析的價(jià)值?；诖吮尘埃疚难芯坎⒃O(shè)計(jì)了智慧旅游管理系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)采用JavaEE技術(shù)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，整個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程采用UML進(jìn)行分析與建模，基于確定的業(yè)務(wù)功能模塊進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，給出詳細(xì)的體系架構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容。并闡述了智慧旅游數(shù)據(jù)挖掘算法，給出算法處理過程，對整個(gè)旅游數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，方便主管部門更好地確定旅游政策。

關(guān)鍵詞：智慧旅游；管理系統(tǒng)；數(shù)據(jù)挖掘；JavaEE；景區(qū)

改革開放以來，國家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，提升了人民群眾的生活水平，激發(fā)了群眾的旅游熱情，周邊一日游、鄉(xiāng)村游等方式成為城市居民周末生活的重要選擇。作為第三產(chǎn)業(yè)的旅游業(yè)，能夠進(jìn)一步促進(jìn)城鄉(xiāng)共同發(fā)展，成為城市周邊鄉(xiāng)村脫貧致富的重要方式。隨著旅游熱的興起，也帶來了環(huán)境污染等諸多方面的問題，因此需要更為信息化與智能化的系統(tǒng)來對整個(gè)旅游事務(wù)進(jìn)行管理與維護(hù)，在此背景下應(yīng)加強(qiáng)智慧旅游管理系統(tǒng)的研發(fā)。智慧旅游管理系統(tǒng)的研發(fā)能夠?qū)皡^(qū)各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行記錄，由工作人員專門負(fù)責(zé)對這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行維護(hù)，采用云存儲(chǔ)的方式對數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。其主要優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量大，核心技術(shù)在于對云計(jì)算與數(shù)據(jù)的挖掘，對目前積累的各個(gè)景區(qū)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，以此確定這些數(shù)據(jù)存在的價(jià)值與意義，方便政府部門更好地對旅游相關(guān)事務(wù)進(jìn)行管理。

一、技術(shù)理念

（一）數(shù)據(jù)挖掘

數(shù)據(jù)挖掘是目前學(xué)術(shù)界研究的熱點(diǎn)之一，也可以稱為數(shù)據(jù)采掘與開采。數(shù)據(jù)挖掘主要的工作目標(biāo)是對零碎的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理，以此來分析與挖掘出其中存在價(jià)值的數(shù)據(jù)信息。整個(gè)數(shù)據(jù)挖掘過程需要借助統(tǒng)計(jì)報(bào)表與數(shù)據(jù)檢索等處理，其中報(bào)表分析包括統(tǒng)計(jì)聯(lián)機(jī)統(tǒng)計(jì)分析、多維分析等，數(shù)據(jù)檢索包括模糊檢索、精確檢索等方式，通過這些工作方式來對數(shù)據(jù)進(jìn)行決策分析。

（二）大數(shù)據(jù)

對整個(gè)智慧旅游管理系統(tǒng)而言，其主要運(yùn)行在大數(shù)據(jù)場景下配置的服務(wù)器端。目前在整個(gè)信息化的應(yīng)用過程中，云計(jì)算是重要的資源需求。從廣域的角度進(jìn)行分析，云計(jì)算主要能滿足各行各業(yè)對計(jì)算資源的需求，整個(gè)云計(jì)算的環(huán)境通過網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、效用計(jì)算、負(fù)載均衡及分布式管理等多門技術(shù)實(shí)現(xiàn)，不同用戶的計(jì)算需求通過網(wǎng)絡(luò)資源共享池來獲取，整個(gè)用戶支付的費(fèi)用由具體獲取的資源容量來計(jì)算。云計(jì)算目前根據(jù)用戶的需求提供三種不同的模式：第一種是軟件服務(wù)，云計(jì)算提供資源管理、應(yīng)用程序及虛擬桌面的管理，以此滿足不同行業(yè)軟件的使用需求；第二種是基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)，主要提供虛擬機(jī)及存儲(chǔ)設(shè)備方面的服務(wù)；第三種是提供平臺類服務(wù)，主要為應(yīng)用程序的開發(fā)與部署提供Web應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫及開發(fā)環(huán)境等。通過這些工具，完成應(yīng)用程序的快速開發(fā)。整個(gè)云計(jì)算能夠提供性價(jià)比高的服務(wù)，以此滿足各行業(yè)應(yīng)用程序擴(kuò)展性、通用性及虛擬化方面的服務(wù)。

二、智慧旅游業(yè)務(wù)分析

在系統(tǒng)需求的確認(rèn)過程中，首先是完成業(yè)務(wù)流程的確認(rèn)，主要工作需要用戶與技術(shù)人員共同參與，用戶主要敘述不同業(yè)務(wù)的處理過程。其次由技術(shù)人員通過界面原型圖、會(huì)議討論法等方式來確定這些系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能，最大程度提升前期工作的效率。通過UML中的用例圖進(jìn)行建模分析，后續(xù)程序人員依據(jù)每個(gè)功能模塊確定實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行編碼實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)總體用例圖1如下。總體用例圖中顯示了需求分析章節(jié)確定的多種功能模塊，主要針對旅游業(yè)務(wù)管理環(huán)節(jié)中的信息內(nèi)容、旅游應(yīng)急、AR展示功能等方面進(jìn)行管理維護(hù)。后續(xù)章節(jié)需要結(jié)合每個(gè)詳細(xì)的功能對其子模塊進(jìn)行敘述說明，同時(shí)系統(tǒng)本身也需要針對用戶信息、權(quán)限信息、日志信息等內(nèi)容進(jìn)行管理維護(hù)，這些子模塊共同構(gòu)成系統(tǒng)管理模塊。

三、智慧旅游管理系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

（一）系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

在整個(gè)智慧旅游管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，需要遵循多方面的設(shè)計(jì)原則，主要包括滿足要求、遵從標(biāo)準(zhǔn)、具備統(tǒng)一的出口與擴(kuò)展性等，詳細(xì)內(nèi)容如下所示。安全性與保密性良好：在整個(gè)智慧旅游管理設(shè)計(jì)中，安全性與保密性是首位的要求，整個(gè)系統(tǒng)中運(yùn)行的數(shù)據(jù)信息包括旅游數(shù)據(jù)、游客數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)對保密性的要求特別高。若發(fā)生泄密事件，必然產(chǎn)生嚴(yán)重影響，因此加強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)安全過程中的密碼控制、系統(tǒng)日志監(jiān)督、權(quán)限控制等操作，可以最大程度地提升數(shù)據(jù)信息的防護(hù)性?？捎眯裕哼@是整個(gè)智慧旅游管理系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)要求，根據(jù)業(yè)務(wù)處理的需要，完成整個(gè)旅游不同區(qū)域的處理業(yè)務(wù)要求，以此來為后期整個(gè)信息管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)信息的共享奠定良好基礎(chǔ)。接口統(tǒng)一：為了加強(qiáng)整個(gè)智慧旅游業(yè)務(wù)的規(guī)范性管理，需要在不同業(yè)務(wù)功能模塊中實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的接口管理方式，包括軟件的內(nèi)部與外部出口，方便后期設(shè)備改動(dòng)時(shí)能夠進(jìn)行一定的參考。具備良好的擴(kuò)展性：在整個(gè)智慧旅游業(yè)務(wù)設(shè)計(jì)中，需要著重考慮后期不同區(qū)域進(jìn)行功能擴(kuò)展的需求，同時(shí)為了提升整個(gè)游客數(shù)據(jù)信息處理的需要，充分考慮業(yè)務(wù)處理的需要，在確?？刂瞥杀镜那疤嵯拢畲蟪潭鹊靥嵘到y(tǒng)數(shù)據(jù)信息的傳輸效率，滿足不同功能的互聯(lián)業(yè)務(wù)處理需要。遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)：在智慧旅游業(yè)務(wù)過程中，嚴(yán)格遵循國家、行業(yè)與地區(qū)等標(biāo)準(zhǔn)，提升整個(gè)系統(tǒng)的規(guī)范性與標(biāo)準(zhǔn)性；采用統(tǒng)一的出口標(biāo)準(zhǔn)，使后期不同類型的功能進(jìn)行升級與維護(hù)；按照標(biāo)準(zhǔn)來完成不同類型終端用戶權(quán)限設(shè)置操作。

（二）系統(tǒng)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)

整個(gè)智慧旅游管理系統(tǒng)的研發(fā)，關(guān)鍵重點(diǎn)是完成體系架構(gòu)的設(shè)計(jì)，需要與整個(gè)業(yè)務(wù)的處理緊密結(jié)合。企業(yè)體系架構(gòu)核心的業(yè)務(wù)主要分為數(shù)據(jù)信息的感知層、數(shù)據(jù)傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)層及數(shù)據(jù)處理的平臺層，與目前物聯(lián)網(wǎng)平臺的設(shè)計(jì)保持一致。整個(gè)智慧旅游管理系統(tǒng)采用微服務(wù)理念進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要優(yōu)點(diǎn)是打造可持續(xù)優(yōu)化升級的平臺。整個(gè)平臺內(nèi)部低耦合高內(nèi)聚，根據(jù)依據(jù)采集業(yè)務(wù)處理的不同及時(shí)進(jìn)行更新與優(yōu)化，降低后期整個(gè)平臺開發(fā)的成本，詳細(xì)體系架構(gòu)設(shè)計(jì)如圖2所示。在圖2系統(tǒng)體系架構(gòu)圖中明確系統(tǒng)分為用戶層、具備旅游應(yīng)急、大數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)管理等功能的業(yè)務(wù)處理層及數(shù)據(jù)信息存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)層，滿足智慧旅游各類業(yè)務(wù)的處理需求。堅(jiān)持使用安全可控的開源軟件、國產(chǎn)軟件，以Kubernetes管理Docker容器集群，將所有軟件組件在容器中運(yùn)行，與各大云廠商的容器技術(shù)相兼容，能夠快速遷移上云，也易于遷移到Serverless架構(gòu)中。以微服務(wù)的形式設(shè)計(jì)后臺組件，采用高內(nèi)聚、低耦合的思想劃分服務(wù)，在各個(gè)重要節(jié)點(diǎn)配置負(fù)載均衡服務(wù)，支持灰度發(fā)布。API網(wǎng)關(guān)采用“零信任”軟件定義網(wǎng)絡(luò)的理念，“持續(xù)驗(yàn)證、永不信任”，重視內(nèi)網(wǎng)的信息安全。結(jié)合團(tuán)隊(duì)人員的技術(shù)實(shí)力，設(shè)計(jì)適合自己的DevOps持續(xù)集成、持續(xù)部署方案，打造一套具有版本控制、代碼審查、自動(dòng)化測試、自動(dòng)化部署的軟件開發(fā)流程，從而應(yīng)對未來更精細(xì)化的信息化和智能化工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)軟件需求。

（三）數(shù)據(jù)挖掘算法應(yīng)用

第一，問題描述。在整個(gè)全域智慧旅游中，采用數(shù)據(jù)挖掘算法進(jìn)行分析，以此發(fā)揮存儲(chǔ)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的價(jià)值。在整個(gè)算法中，需要記錄游客出發(fā)的景點(diǎn)位置，同時(shí)需要將整個(gè)游玩的時(shí)間作為閾值進(jìn)行輸入，核心的工作目標(biāo)是在此規(guī)定時(shí)間下，確定整個(gè)旅游游玩的路線。此旅游線路規(guī)劃問題的處理方法，主要通過蠻力檢索法BFM算法進(jìn)行處理，通過窮舉所有的方式完成不同旅游線路列舉。但是此方法若景點(diǎn)數(shù)量增加，則導(dǎo)致計(jì)算工作量呈指數(shù)增加，很難在實(shí)際系統(tǒng)中提到應(yīng)用，因此新的學(xué)者提出了改進(jìn)TripMine算法。此算法得出結(jié)果是局部最優(yōu)，不能夠獲取精確的結(jié)果，同時(shí)存在計(jì)算效率低等問題，在實(shí)際問題處理中也難以滿足應(yīng)用需要。因此結(jié)合BFM與TripMine算法的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了改進(jìn)的推薦算法TripGuider。此算法在獲取最佳旅游線路推薦的基礎(chǔ)之上，整個(gè)計(jì)算過程高速有效，能夠避免BFM與TripMine算法中存在的各類問題，更好地為游客提供旅游線路規(guī)劃。第二，算法框架。在整個(gè)推薦算法TripGuider中，需要記錄整個(gè)候選景點(diǎn)的數(shù)據(jù)集合，主要通過CAS進(jìn)行表示。在整個(gè)算法處理過程中，若候選的旅游線路分?jǐn)?shù)小于當(dāng)前最佳的路線，則此候選的旅游線路不符合要求，需要將此旅游線路進(jìn)行刪除處理；若候選的旅游線路分?jǐn)?shù)大于當(dāng)前最佳路線，將此集合放入候選集之中，主要工作目的是對下一階段的候選景點(diǎn)集合進(jìn)行構(gòu)建。第三，數(shù)據(jù)測試及分析。在本文實(shí)驗(yàn)中，選取了XX省21個(gè)旅游景點(diǎn)作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集。在整個(gè)算法的分析中，根據(jù)不同的限制時(shí)間，記錄不同算法的運(yùn)行時(shí)間，以此來比較BFM、TripMine、TripGuider三個(gè)算法的運(yùn)行性能。整個(gè)旅游景點(diǎn)出發(fā)位置設(shè)置為XXX，具體運(yùn)行時(shí)間如表1所示。從三者處理算法性能表中能夠看出，在給出限制時(shí)間10小時(shí)到20小時(shí)約束條件下，這三個(gè)算法具體的處理結(jié)果。根據(jù)這三者處理的性能表，對整個(gè)圖形進(jìn)行繪制，由于存在誤差等因素，對整個(gè)算法運(yùn)行處理5次，取這5次處理結(jié)果的平均值得出具體結(jié)果，如圖3所示。結(jié)合性能處理結(jié)果表與繪制的圖形能夠看出，BFM算法的處理復(fù)雜度最高，需要的處理時(shí)間更長，相比BFM算法，TripMine與TripGuider算法這兩個(gè)算法性能有明顯提升。當(dāng)時(shí)間約束為16個(gè)小時(shí)的情況下，TripMine與TripGuider算法這兩個(gè)算法的性能保持一致，但是若時(shí)間約束數(shù)值越來越大的時(shí)候，此時(shí)TripGuider算法的效率有著明顯提升，其處理需要時(shí)間只需要TripMine算法的一半時(shí)間。因此可以看出：在相同景點(diǎn)數(shù)目不同時(shí)間限制情況下，尤其是時(shí)間限制較長的情況下，TripGuider算法相對先前的BFM、TripMine算法［1］，運(yùn)行時(shí)間得到顯著減少。

四、結(jié)語

綜上所述，本文對整個(gè)智慧旅游管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行了詳細(xì)敘述，主要闡述了作者參與的整個(gè)過程的工作內(nèi)容。首先從系統(tǒng)所處的研究背景進(jìn)行分析，詳細(xì)闡述了系統(tǒng)研發(fā)的意義與國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀等內(nèi)容；功能模塊的確定主要對業(yè)務(wù)流程進(jìn)行抽取分析，后續(xù)圍繞此確定的模塊進(jìn)行詳細(xì)分析與設(shè)計(jì)，對這些模塊進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

［1］佘新偉．在線旅游行程規(guī)劃系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)［D］．西安電子科技大學(xué)碩士論文，2013．

作者:于建韜 單位:延安大學(xué)西安創(chuàng)新學(xué)院