智慧旅游管理系統研究與設計

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摘要：經濟的快速發展，激發了人們對旅游的更大熱情。雖然目前大部分景區已經上線信息化管理系統，對各類出行數據、旅游數據進行記錄，但是并不能對這些數據信息進一步挖掘與分析，也不能進一步發揮大數據分析的價值。基于此背景，本文研究并設計了智慧旅游管理系統，整個系統采用JavaEE技術進行實現，整個系統的業務流程采用UML進行分析與建模，基于確定的業務功能模塊進行整個系統的設計，給出詳細的體系架構設計內容。并闡述了智慧旅游數據挖掘算法，給出算法處理過程，對整個旅游數據進行分析，方便主管部門更好地確定旅游政策。

關鍵詞：智慧旅游；管理系統；數據挖掘；JavaEE；景區

改革開放以來，國家經濟的快速發展，提升了人民群眾的生活水平，激發了群眾的旅游熱情，周邊一日游、鄉村游等方式成為城市居民周末生活的重要選擇。作為第三產業的旅游業，能夠進一步促進城鄉共同發展，成為城市周邊鄉村脫貧致富的重要方式。隨著旅游熱的興起，也帶來了環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來對整個旅游事務進行管理與維護，在此背景下應加強智慧旅游管理系統的研發。智慧旅游管理系統的研發能夠對景區各類數據信息進行記錄，由工作人員專門負責對這些數據信息進行維護，采用云存儲的方式對數據進行管理。其主要優勢在于數據存儲量大，核心技術在于對云計算與數據的挖掘，對目前積累的各個景區數據信息進行分析，以此確定這些數據存在的價值與意義，方便政府部門更好地對旅游相關事務進行管理。

一、技術理念

（一）數據挖掘

數據挖掘是目前學術界研究的熱點之一，也可以稱為數據采掘與開采。數據挖掘主要的工作目標是對零碎的數據信息進行處理，以此來分析與挖掘出其中存在價值的數據信息。整個數據挖掘過程需要借助統計報表與數據檢索等處理，其中報表分析包括統計聯機統計分析、多維分析等，數據檢索包括模糊檢索、精確檢索等方式，通過這些工作方式來對數據進行決策分析。

（二）大數據

對整個智慧旅游管理系統而言，其主要運行在大數據場景下配置的服務器端。目前在整個信息化的應用過程中，云計算是重要的資源需求。從廣域的角度進行分析，云計算主要能滿足各行各業對計算資源的需求，整個云計算的環境通過網絡存儲、效用計算、負載均衡及分布式管理等多門技術實現，不同用戶的計算需求通過網絡資源共享池來獲取，整個用戶支付的費用由具體獲取的資源容量來計算。云計算目前根據用戶的需求提供三種不同的模式：第一種是軟件服務，云計算提供資源管理、應用程序及虛擬桌面的管理，以此滿足不同行業軟件的使用需求；第二種是基礎設施服務，主要提供虛擬機及存儲設備方面的服務；第三種是提供平臺類服務，主要為應用程序的開發與部署提供Web應用服務器、數據庫及開發環境等。通過這些工具，完成應用程序的快速開發。整個云計算能夠提供性價比高的服務，以此滿足各行業應用程序擴展性、通用性及虛擬化方面的服務。

二、智慧旅游業務分析

在系統需求的確認過程中，首先是完成業務流程的確認，主要工作需要用戶與技術人員共同參與，用戶主要敘述不同業務的處理過程。其次由技術人員通過界面原型圖、會議討論法等方式來確定這些系統的業務功能，最大程度提升前期工作的效率。通過UML中的用例圖進行建模分析，后續程序人員依據每個功能模塊確定實現細節進行編碼實現，系統總體用例圖1如下。總體用例圖中顯示了需求分析章節確定的多種功能模塊，主要針對旅游業務管理環節中的信息內容、旅游應急、AR展示功能等方面進行管理維護。后續章節需要結合每個詳細的功能對其子模塊進行敘述說明，同時系統本身也需要針對用戶信息、權限信息、日志信息等內容進行管理維護，這些子模塊共同構成系統管理模塊。

三、智慧旅游管理系統研究與設計

（一）系統設計原則

在整個智慧旅游管理系統的設計中，需要遵循多方面的設計原則，主要包括滿足要求、遵從標準、具備統一的出口與擴展性等，詳細內容如下所示。安全性與保密性良好：在整個智慧旅游管理設計中，安全性與保密性是首位的要求，整個系統中運行的數據信息包括旅游數據、游客數據等，這些數據對保密性的要求特別高。若發生泄密事件，必然產生嚴重影響，因此加強整個系統安全過程中的密碼控制、系統日志監督、權限控制等操作，可以最大程度地提升數據信息的防護性。可用性：這是整個智慧旅游管理系統的基本設計要求，根據業務處理的需要，完成整個旅游不同區域的處理業務要求，以此來為后期整個信息管理系統與數據信息的共享奠定良好基礎。接口統一：為了加強整個智慧旅游業務的規范性管理，需要在不同業務功能模塊中實現統一的接口管理方式，包括軟件的內部與外部出口，方便后期設備改動時能夠進行一定的參考。具備良好的擴展性：在整個智慧旅游業務設計中，需要著重考慮后期不同區域進行功能擴展的需求，同時為了提升整個游客數據信息處理的需要，充分考慮業務處理的需要，在確保控制成本的前提下，最大程度地提升系統數據信息的傳輸效率，滿足不同功能的互聯業務處理需要。遵循相關標準：在智慧旅游業務過程中，嚴格遵循國家、行業與地區等標準，提升整個系統的規范性與標準性；采用統一的出口標準，使后期不同類型的功能進行升級與維護；按照標準來完成不同類型終端用戶權限設置操作。

（二）系統體系架構設計

整個智慧旅游管理系統的研發，關鍵重點是完成體系架構的設計，需要與整個業務的處理緊密結合。企業體系架構核心的業務主要分為數據信息的感知層、數據傳輸的網絡層及數據處理的平臺層，與目前物聯網平臺的設計保持一致。整個智慧旅游管理系統采用微服務理念進行設計，主要優點是打造可持續優化升級的平臺。整個平臺內部低耦合高內聚，根據依據采集業務處理的不同及時進行更新與優化，降低后期整個平臺開發的成本，詳細體系架構設計如圖2所示。在圖2系統體系架構圖中明確系統分為用戶層、具備旅游應急、大數據分析、系統管理等功能的業務處理層及數據信息存儲的數據層，滿足智慧旅游各類業務的處理需求。堅持使用安全可控的開源軟件、國產軟件，以Kubernetes管理Docker容器集群，將所有軟件組件在容器中運行，與各大云廠商的容器技術相兼容，能夠快速遷移上云，也易于遷移到Serverless架構中。以微服務的形式設計后臺組件，采用高內聚、低耦合的思想劃分服務，在各個重要節點配置負載均衡服務，支持灰度發布。API網關采用“零信任”軟件定義網絡的理念，“持續驗證、永不信任”，重視內網的信息安全。結合團隊人員的技術實力，設計適合自己的DevOps持續集成、持續部署方案，打造一套具有版本控制、代碼審查、自動化測試、自動化部署的軟件開發流程，從而應對未來更精細化的信息化和智能化工業互聯網軟件需求。

（三）數據挖掘算法應用

第一，問題描述。在整個全域智慧旅游中，采用數據挖掘算法進行分析，以此發揮存儲業務數據的價值。在整個算法中，需要記錄游客出發的景點位置，同時需要將整個游玩的時間作為閾值進行輸入，核心的工作目標是在此規定時間下，確定整個旅游游玩的路線。此旅游線路規劃問題的處理方法，主要通過蠻力檢索法BFM算法進行處理，通過窮舉所有的方式完成不同旅游線路列舉。但是此方法若景點數量增加，則導致計算工作量呈指數增加，很難在實際系統中提到應用，因此新的學者提出了改進TripMine算法。此算法得出結果是局部最優，不能夠獲取精確的結果，同時存在計算效率低等問題，在實際問題處理中也難以滿足應用需要。因此結合BFM與TripMine算法的優缺點，提出了改進的推薦算法TripGuider。此算法在獲取最佳旅游線路推薦的基礎之上，整個計算過程高速有效，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劃。第二，算法框架。在整個推薦算法TripGuider中，需要記錄整個候選景點的數據集合，主要通過CAS進行表示。在整個算法處理過程中，若候選的旅游線路分數小于當前最佳的路線，則此候選的旅游線路不符合要求，需要將此旅游線路進行刪除處理；若候選的旅游線路分數大于當前最佳路線，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集合進行構建。第三，數據測試及分析。在本文實驗中，選取了XX省21個旅游景點作為實驗數據集。在整個算法的分析中，根據不同的限制時間，記錄不同算法的運行時間，以此來比較BFM、TripMine、TripGuider三個算法的運行性能。整個旅游景點出發位置設置為XXX，具體運行時間如表1所示。間10小時到20小時約束條件下，這三個算法具體的處理結果。根據這三者處理的性能表，對整個圖形進行繪制，由于存在誤差等因素，對整個算法運行處理5次，取這5次處理結果的平均值得出具體結果，如圖3所示。結合性能處理結果表與繪制的圖形能夠看出，BFM算法的處理復雜度最高，需要的處理時間更長，相比BFM算法，TripMine與TripGuider算法這兩個算法性能有明顯提升。當時間約束為16個小時的情況下，TripMine與TripGuider算法這兩個算法的性能保持一致，但是若時間約束數值越來越大的時候，此時TripGuider算法的效率有著明顯提升，其處理需要時間只需要TripMine算法的一半時間。因此可以看出：在相同景點數目不同時間限制情況下，尤其是時間限制較長的情況下，TripGuider算法相對先前的BFM、TripMine算法［1］，運行時間得到顯著減少。

四、結語

綜上所述，本文對整個智慧旅游管理系統的實現過程進行了詳細敘述，主要闡述了作者參與的整個過程的工作內容。首先從系統所處的研究背景進行分析，詳細闡述了系統研發的意義與國內外的研究現狀等內容；功能模塊的確定主要對業務流程進行抽取分析，后續圍繞此確定的模塊進行詳細分析與設計，對這些模塊進行實現。

參考文獻：

［1］佘新偉．在線旅游行程規劃系統關鍵技術研究與實現［D］．西安電子科技大學碩士論文，2013．

作者：于建韜 單位：延安大學西安創新學院