一種基于數(shù)據(jù)分析的自動(dòng)路線規(guī)劃方法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于數(shù)據(jù)分析的自動(dòng)路線規(guī)劃方法及其系統(tǒng)。該方法包括如下步驟：獲取用戶的興趣點(diǎn)信息，將其與數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)先保存的興趣點(diǎn)信息進(jìn)行匹配，輸出包含所有興趣點(diǎn)坐標(biāo)信息的坐標(biāo)列表；根據(jù)坐標(biāo)列表對(duì)興趣點(diǎn)進(jìn)行聚類；針對(duì)聚類產(chǎn)生的每個(gè)聚類族群結(jié)果里包含的興趣點(diǎn)及其坐標(biāo)列表進(jìn)行旅行者尋路計(jì)算，輸出最短路徑；計(jì)算最短路徑的理想耗時(shí)；根據(jù)設(shè)定的每天游玩時(shí)間，進(jìn)行全程理想消耗天數(shù)計(jì)算與劃分，并確定每天的初始開(kāi)始點(diǎn)與初始結(jié)束點(diǎn)；選中與當(dāng)天的初始結(jié)束點(diǎn)、第二天的初始開(kāi)始點(diǎn)距離最短的居住地，將其添加到最短路徑；依次類推，為劃分的所有天添加居住地，直至路線規(guī)劃全部完成。
【專利說(shuō)明】一種基于數(shù)據(jù)分析的自動(dòng)路線規(guī)劃方法及其系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種路線規(guī)劃方法，尤其涉及一種能夠?qū)崿F(xiàn)最優(yōu)路徑的自動(dòng)路線規(guī)劃 方法，同時(shí)也涉及用于實(shí)現(xiàn)該方法的自動(dòng)路線規(guī)劃系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著社會(huì)的發(fā)展和人們生活水平的提高，旅游被人們慢慢列入生活日程，成為人 們工作之余休閑放松的主流方式。人們對(duì)旅游的要求也逐步提高，旅游路線的合理規(guī)劃越 來(lái)越受到人們的重視。為了滿足人們的旅游需求，各種旅游路線規(guī)劃系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。
[0003] 在現(xiàn)有的各類旅游路線規(guī)劃系統(tǒng)中，需要用戶在路線規(guī)劃界面上設(shè)置出行時(shí)間以 及想去的興趣點(diǎn)（Point of Interest,簡(jiǎn)稱Ρ0Ι點(diǎn)），旅游路線規(guī)劃系統(tǒng)根據(jù)用戶設(shè)置的條 件進(jìn)行規(guī)劃計(jì)算，然后將最終建議路線推薦給用戶。
[0004] 然而，因?yàn)閷?shí)際路線規(guī)劃會(huì)涉及到交通路況，各個(gè)Ρ0Ι點(diǎn)開(kāi)業(yè)時(shí)間、臨時(shí)閉館等各 個(gè)因素以至于整個(gè)路線規(guī)劃方法計(jì)算復(fù)雜，不是僅依靠習(xí)慣、經(jīng)驗(yàn)或是簡(jiǎn)單的起始目的地 兩點(diǎn)連接就能保證所選擇的路線是最合理的，為此市場(chǎng)上的各商家紛紛對(duì)現(xiàn)有的各類旅游 路線規(guī)劃系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，但是仍然存在以下問(wèn)題：
[0005] 1)將用戶所選擇的Ρ0Ι點(diǎn)進(jìn)行兩點(diǎn)間直線連接，不考慮連接路線是否為具備可行 性的最優(yōu)路線。此種方法甚至可能使相鄰的景點(diǎn)被分在不同天內(nèi)，最后導(dǎo)致計(jì)算出的路線 不具有合理性，不能滿足用戶的需求；
[0006] 2)在用戶沒(méi)有選擇Ρ0Ι點(diǎn)前，根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)展示事先準(zhǔn)備的固定路線，當(dāng)添加 P0I點(diǎn)重新優(yōu)化后，路線規(guī)劃結(jié)果不可用；
[0007] 3)沒(méi)有推薦酒店，導(dǎo)致每天出行沒(méi)有起始點(diǎn)，使得結(jié)果的實(shí)用性很差；
[0008] 4)需要用戶給出大致參考天數(shù)后才能得出路線優(yōu)化結(jié)果。
[0009] 因此，現(xiàn)在的旅游路線規(guī)劃系統(tǒng)并不能真正依靠數(shù)據(jù)分析完成路線規(guī)劃，需要用 戶大量的手工介入調(diào)整，對(duì)于各個(gè)Ρ0Ι點(diǎn)的分析也有待加強(qiáng)。實(shí)踐中迫切需要一種路線規(guī) 劃方法，能夠基于數(shù)據(jù)分析來(lái)完成最優(yōu)旅游路線的自動(dòng)規(guī)劃。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種基于數(shù)據(jù)分析的自動(dòng)路線規(guī)劃方法及 其系統(tǒng)。
[0011] 為實(shí)現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術(shù)方案：
[0012] 一種基于數(shù)據(jù)分析的自動(dòng)路線規(guī)劃方法，包括如下步驟：
[0013] 步驟1，獲取用戶的興趣點(diǎn)信息，將其與數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)先保存的興趣點(diǎn)信息進(jìn)行匹 配，輸出包含所有興趣點(diǎn)坐標(biāo)信息的坐標(biāo)列表；
[0014] 步驟2,根據(jù)坐標(biāo)列表對(duì)興趣點(diǎn)進(jìn)行聚類；
[0015] 步驟3,針對(duì)聚類產(chǎn)生的每個(gè)聚類族群結(jié)果里包含的興趣點(diǎn)及其坐標(biāo)列表進(jìn)行旅 行者尋路計(jì)算，輸出最短路徑；
[0016] 步驟4,計(jì)算最短路徑的理想耗時(shí)；根據(jù)設(shè)定的每天游玩時(shí)間，進(jìn)行全程理想消耗 天數(shù)計(jì)算與劃分，并確定每天的初始開(kāi)始點(diǎn)與初始結(jié)束點(diǎn)；
[0017] 步驟5,選中與當(dāng)天的初始結(jié)束點(diǎn)、第二天的初始開(kāi)始點(diǎn)距離最短的居住地，將其 添加到所述最短路徑；依次類推，為劃分的所有天添加居住地，直至路線規(guī)劃全部完成。
[0018] 其中較優(yōu)地，還包括如下步驟：當(dāng)路線規(guī)劃全部完成時(shí)，以天為單位，將整個(gè)行程 的規(guī)劃路線顯示出來(lái)。
[0019] 其中較優(yōu)地，對(duì)興趣點(diǎn)進(jìn)行聚類時(shí)，根據(jù)坐標(biāo)列表以及興趣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的城市郊區(qū)分 類參數(shù)，對(duì)興趣點(diǎn)進(jìn)行市內(nèi)/郊區(qū)分類，將分類結(jié)果進(jìn)行各自聚類，再將各自的聚類結(jié)果合 并產(chǎn)生最終的聚類結(jié)果。
[0020] 其中較優(yōu)地，當(dāng)獲取的興趣點(diǎn)信息與數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)先保存的興趣點(diǎn)信息進(jìn)行匹配 時(shí)，如果兩者數(shù)據(jù)內(nèi)容吻合，則讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中與興趣點(diǎn)信息相關(guān)聯(lián)的興趣點(diǎn)坐標(biāo)信息，如果 不吻合則要求用戶重新輸入。
[0021] 其中較優(yōu)地，將市內(nèi)景點(diǎn)和郊區(qū)景點(diǎn)進(jìn)行各自聚類的步驟包括：根據(jù)城市郊區(qū)分 類參數(shù)進(jìn)行市內(nèi)、郊區(qū)分類，然后根據(jù)分類結(jié)果確定聚類時(shí)的距離標(biāo)準(zhǔn)，將此距離標(biāo)準(zhǔn)作為 點(diǎn)與點(diǎn)間的最大距離進(jìn)行聚類，產(chǎn)生各自的聚類結(jié)果。
[0022] 其中較優(yōu)地，選中與當(dāng)天的初始結(jié)束點(diǎn)、第二天的初始開(kāi)始點(diǎn)距離最短的居住地 的步驟包括：
[0023] 步驟51，分別確定以第一天初始結(jié)束點(diǎn)為圓心、第二天的初始開(kāi)始點(diǎn)為圓心，固定 值為半徑的圓形區(qū)域(Al)、（A3)，然后確定以第一天初始結(jié)束點(diǎn)和第二天的初始開(kāi)始點(diǎn)間 距為直徑的圓形區(qū)域（A2);
[0024] 步驟52,判斷圓形區(qū)域（A1)與（A2)重疊部分范圍內(nèi)是否有居住地的信息；如果有 多個(gè)居住地的信息則自動(dòng)選擇距離最短的居住地，如果沒(méi)有則轉(zhuǎn)向步驟53 ;
[0025] 步驟53,判斷圓形區(qū)域（A3)與（A2)重疊部分范圍內(nèi)是否有居住地的信息；如果有 多個(gè)居住地的信息則自動(dòng)選擇距離最短的居住地，如果沒(méi)有則轉(zhuǎn)向步驟54 ;
[0026] 步驟54,判斷圓形區(qū)域（A2)除了與圓形區(qū)域（Al)、（A3)交集以外剩余的區(qū)域，是 否有居住地的信息；如果有多個(gè)居住地的信息則自動(dòng)選擇距離最短的居住地；然后計(jì)算第 一天的初始結(jié)束點(diǎn)到該居住地實(shí)際路徑所需的時(shí)長(zhǎng)，如果時(shí)間超過(guò)每天游玩時(shí)間的3/4,或 者查詢區(qū)域內(nèi)沒(méi)有居住地的信息，則提示用戶做好露宿準(zhǔn)備；
[0027] 步驟55,將確定的居住地與第一天的初始結(jié)束點(diǎn)、第二天的第初始開(kāi)始點(diǎn)按照真 實(shí)路徑進(jìn)行路線計(jì)算，并將其添加到路線規(guī)劃結(jié)果中；
[0028] 步驟56,依次執(zhí)行步驟52到步驟55,直至為所有的出游天數(shù)增加居住地為止。
[0029] -種自動(dòng)路線規(guī)劃系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)上述的自動(dòng)路線規(guī)劃方法，其中包括Ρ0Ι點(diǎn)匹 配模塊、最優(yōu)路徑計(jì)算模塊、自動(dòng)分天計(jì)算模塊以及酒店匹配模塊；
[0030] 所述Ρ0Ι點(diǎn)匹配模塊用于獲取用戶的興趣點(diǎn)信息，將其與數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)先保存的興 趣點(diǎn)信息進(jìn)行匹配，輸出包含所有興趣點(diǎn)坐標(biāo)信息的坐標(biāo)列表，并將其傳送到所述最優(yōu)路 徑計(jì)算模塊；
[0031] 所述最優(yōu)路徑計(jì)算模塊用以根據(jù)坐標(biāo)列表對(duì)興趣點(diǎn)進(jìn)行聚類，針對(duì)聚類產(chǎn)生的每 個(gè)聚類族群結(jié)果里包含的興趣點(diǎn)及其坐標(biāo)列表進(jìn)行旅行者尋路計(jì)算，輸出最短路徑；
[0032] 所述自動(dòng)分天計(jì)算模塊用以根據(jù)所述最優(yōu)路徑計(jì)算模塊的最短路徑計(jì)算其理想 耗時(shí)；并進(jìn)行全程理想消耗天數(shù)計(jì)算與劃分，確定每天的初始開(kāi)始點(diǎn)與初始結(jié)束點(diǎn)，并傳送 到所述酒店匹配模塊；
[0033] 所述酒店匹配模塊選中與當(dāng)天的初始結(jié)束點(diǎn)、第二天的初始開(kāi)始點(diǎn)距離最短的居 住地，將其添加到所述最優(yōu)路徑計(jì)算模塊的最短路徑中，將最終結(jié)果傳送到所述顯示模塊。 [0034] 其中較優(yōu)地，所述自動(dòng)路線規(guī)劃系統(tǒng)還包括顯示模塊；
[0035] 所述顯示模塊以天為單位，將整個(gè)行程的規(guī)劃路線顯示出來(lái)。
[0036] 本發(fā)明提供的自動(dòng)路線規(guī)劃方法及其系統(tǒng)，通過(guò)獲取用戶的Ρ0Ι點(diǎn)坐標(biāo)列表；將 列表中各個(gè)Ρ0Ι點(diǎn)進(jìn)行聚類、路徑計(jì)算，根據(jù)路線規(guī)劃結(jié)果以及耗時(shí)計(jì)算，依照不同天數(shù)進(jìn) 行智能路線分天切割計(jì)算；并添加酒店信息，最終將根據(jù)實(shí)際情況產(chǎn)生的最優(yōu)路線規(guī)劃結(jié) 果展示出來(lái)。當(dāng)出行時(shí)間或者環(huán)境等因素發(fā)生變化時(shí)，對(duì)應(yīng)的根據(jù)實(shí)際情況產(chǎn)生的最優(yōu)路 線規(guī)劃結(jié)果會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)整，從而具備很強(qiáng)的適應(yīng)性。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037] 圖1為本發(fā)明所提供的自動(dòng)路線規(guī)劃系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖；
[0038] 圖2為本發(fā)明所提供的自動(dòng)路線規(guī)劃方法的流程圖；
[0039] 圖3為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，酒店推薦過(guò)程的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0040] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0041] 如圖1所示，本發(fā)明提供的自動(dòng)路線規(guī)劃系統(tǒng)，包括Ρ0Ι點(diǎn)匹配模塊1、最優(yōu)路徑計(jì) 算模塊2、自動(dòng)分天計(jì)算模塊3、酒店匹配模塊4以及顯示模塊5。
[0042] 其中，Ρ0Ι匹配模塊1用于獲取用戶旅游的Ρ0Ι點(diǎn)信息與出發(fā)時(shí)間。其中Ρ0Ι點(diǎn) 信息包括旅游的起始地、目的地以及中途感興趣的景點(diǎn)信息和交通樞紐信息。并將獲取的 用戶信息與數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)先存儲(chǔ)的Ρ0Ι點(diǎn)信息進(jìn)行匹配，當(dāng)兩者數(shù)據(jù)內(nèi)容吻合時(shí)，讀取數(shù)據(jù) 庫(kù)中與Ρ0Ι點(diǎn)信息相關(guān)聯(lián)的Ρ0Ι點(diǎn)坐標(biāo)信息，不吻合則要求用戶重新輸入；依次匹配，最后 輸出包含此次旅游的所有Ρ0Ι點(diǎn)坐標(biāo)信息的坐標(biāo)列表。在本發(fā)明提供的實(shí)施例中，Ρ0Ι匹 配模塊1獲取用戶輸入旅游的起始地和目的地信息以及出發(fā)時(shí)間，并根據(jù)用戶輸入的信息 向用戶展示該起始地和目的地之間，在用戶出行時(shí)間內(nèi)正常運(yùn)營(yíng)并且用戶可能感興趣的景 點(diǎn)信息以及交通樞紐信息，供用戶選擇。該Ρ0Ι匹配模塊1收集用戶選中的各個(gè)Ρ0Ι點(diǎn)名 稱，包含從航班信息中讀取的交通樞紐名稱、起始地名稱、目的地名稱以及中途感興趣的景 點(diǎn)名稱，將收集到的名稱信息在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行查詢，然后將各個(gè)Ρ0Ι點(diǎn)名稱對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)傳 送至最優(yōu)路徑計(jì)算模塊2。
[0043] 最優(yōu)路徑計(jì)算模塊2收集Ρ0Ι匹配模塊1傳送來(lái)的各個(gè)Ρ0Ι點(diǎn)的坐標(biāo)，并獲取各 個(gè)Ρ0Ι點(diǎn)對(duì)應(yīng)城市的城市郊區(qū)分類參數(shù)。以城市為劃分單位，將交通樞紐點(diǎn)確定為各個(gè)城 市的開(kāi)始點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)。先利用坐標(biāo)將Ρ0Ι點(diǎn)按照城市郊區(qū)分類參數(shù)進(jìn)行市內(nèi)/郊區(qū)分類， 將市內(nèi)景點(diǎn)和郊區(qū)景點(diǎn)進(jìn)行分離，然后再將分類結(jié)果進(jìn)行各自聚類，聚類完成后將各自的 聚類結(jié)果合并產(chǎn)生最終的聚類結(jié)果。
[0044] 根據(jù)最終的聚類結(jié)果，針對(duì)每個(gè)聚類族群結(jié)果里包含的各個(gè)Ρ0Ι點(diǎn)及其坐標(biāo)列 表進(jìn)行旅行者尋路計(jì)算（Travelling Salesman Problem Solving, TSP Solving)，在進(jìn)行 TSP計(jì)算以前，根據(jù)每個(gè)聚類族群結(jié)果里包含的POI點(diǎn)數(shù)量的大小，對(duì)坐標(biāo)列表進(jìn)行復(fù)雜度 計(jì)算，根據(jù)不同坐標(biāo)列表的復(fù)雜度，利用不同的TSP算法進(jìn)行計(jì)算，輸出符合要求的最短路 徑。并將其傳送到自動(dòng)分天計(jì)算模塊3。
[0045]自動(dòng)分天計(jì)算模塊3接收最優(yōu)路徑計(jì)算模塊2傳送來(lái)的最短路徑后，利用每條道 路的理想駕車耗時(shí)，同時(shí)根據(jù)預(yù)先保存的目的地參考游玩時(shí)間讀取各個(gè)景點(diǎn)的推薦游玩時(shí) 間，計(jì)算總路程理想耗時(shí)；通過(guò)使用為用戶設(shè)定的每天建議游玩小時(shí)數(shù)，進(jìn)行全程理想消耗 天數(shù)計(jì)算；在本發(fā)明提供的實(shí)施例中，以8小時(shí)為每天建議游玩的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，將當(dāng)天所途徑 的Ρ0Ι點(diǎn)，按照路線總耗時(shí)進(jìn)行劃分，最后被劃分為同一天的旅行點(diǎn)行程之間總時(shí)長(zhǎng)小于 等于8小時(shí)。當(dāng)理想消耗天數(shù)確定后，計(jì)算每天的理想耗時(shí)與目的地路線列表，劃分并確定 總?cè)讨忻刻斓某跏奸_(kāi)始點(diǎn)與初始結(jié)束點(diǎn)。并將每天初始開(kāi)始點(diǎn)與初始結(jié)束點(diǎn)發(fā)送到酒店 匹配模塊4。
[0046] 酒店匹配模塊4根據(jù)自動(dòng)分天計(jì)算模塊3返回的每天的初始開(kāi)始點(diǎn)與初始結(jié)束點(diǎn) 信息，推薦初始開(kāi)始點(diǎn)與初始結(jié)束點(diǎn)周圍一定范圍內(nèi)的酒店列表；選中與當(dāng)天的初始結(jié)束 點(diǎn)、第二天的初始開(kāi)始點(diǎn)距離最短的酒店，并計(jì)算從本日的初始結(jié)束點(diǎn)到選中酒店，以及第 二天從該酒店到該日的初始開(kāi)始點(diǎn)的實(shí)際路徑。按照以上規(guī)則將自動(dòng)分天計(jì)算模塊3劃分 的所有天添加酒店，直至路線規(guī)劃全部完成，將整個(gè)行程結(jié)果傳送給顯示模塊5。
[0047] 顯示模塊5接收來(lái)自酒店匹配模塊4的整個(gè)行程結(jié)果，以天為單位，將整個(gè)行程的 規(guī)劃路線顯示出來(lái)。
[0048] 如圖2所示，是本發(fā)明提供的自動(dòng)路線規(guī)劃方法的流程圖。具體包括如下步驟：
[0049] 步驟1，獲取用戶旅游的Ρ0Ι點(diǎn)信息與出發(fā)時(shí)間，其中Ρ0Ι點(diǎn)信息包括旅游的起始 地、目的地以及中途感興趣的景點(diǎn)信息和交通樞紐信息。并將獲取的用戶信息與數(shù)據(jù)庫(kù)中 預(yù)先存儲(chǔ)的信息相匹配，當(dāng)兩者數(shù)據(jù)內(nèi)容吻合時(shí)，讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中與興趣點(diǎn)信息相關(guān)聯(lián)的Ρ0Ι 點(diǎn)坐標(biāo)信息，不吻合則要求用戶重新輸入；依次匹配，最后輸出包含此次旅游的所有P0I點(diǎn) 坐標(biāo)信息的坐標(biāo)列表。
[0050] 在本發(fā)明提供的實(shí)施例中，系統(tǒng)啟動(dòng)后，獲取用戶輸入旅游的起始地和目的地信 息以及出發(fā)時(shí)間，并根據(jù)用戶輸入的信息向用戶展示該起始地和目的地之間，在用戶出行 時(shí)間內(nèi)正常運(yùn)營(yíng)并且用戶可能感興趣的景點(diǎn)信息以及交通樞紐信息，供用戶選擇，并收集 用戶選中的各個(gè)P0I點(diǎn)名稱，包含從航班信息中讀取的交通樞紐名稱、起始地名稱、目的地 名稱以及中途感興趣的景點(diǎn)名稱，將收集到的名稱信息在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行查詢，獲取將各個(gè) P0I點(diǎn)名稱對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)值。本發(fā)明提供的基于數(shù)據(jù)分析的自動(dòng)路線規(guī)劃方法應(yīng)用的系統(tǒng)根 據(jù)用戶選擇的P0I點(diǎn)信息，制定出符合用戶需求的旅游路線，有很好的靈活性和針對(duì)性。
[0051] 步驟2,根據(jù)各個(gè)Ρ0Ι點(diǎn)的坐標(biāo)以及獲取的各個(gè)Ρ0Ι點(diǎn)對(duì)應(yīng)城市的城市郊區(qū)分類參 數(shù)。以城市為劃分單位，將交通樞紐點(diǎn)確定為各個(gè)城市的開(kāi)始點(diǎn)與結(jié)束點(diǎn)。先利用坐標(biāo)值 將P0I點(diǎn)按照城市郊區(qū)分類參數(shù)進(jìn)行市內(nèi)/郊區(qū)分類，將市內(nèi)景點(diǎn)和郊區(qū)景點(diǎn)進(jìn)行分離，然 后再將分類結(jié)果進(jìn)行各自聚類，聚類完成后將各自的聚類結(jié)果合并產(chǎn)生最終的聚類結(jié)果。
[0052] 在本發(fā)明提供的實(shí)施例中，針對(duì)市內(nèi)/郊區(qū)分類結(jié)果進(jìn)行聚類計(jì)算的方法是：根 據(jù)用戶的需求和實(shí)際的需要設(shè)定點(diǎn)與點(diǎn)間的最大距離，依照設(shè)定的最大距離進(jìn)行聚類，將 此距離內(nèi)的Ρ0Ι點(diǎn)劃分到一個(gè)聚類族群結(jié)果內(nèi)。由于各個(gè)城市的地理位置、旅游景點(diǎn)分布 和交通情況不同，進(jìn)行聚類時(shí)設(shè)定的最大間距也不同，保證了路線規(guī)劃的可用性。除此之 夕卜，根據(jù)市內(nèi)/郊區(qū)分類結(jié)果中POI點(diǎn)數(shù)量的不同，使用不同的聚類方法。在本發(fā)明提供的 實(shí)施例中，以市內(nèi)的P0I點(diǎn)數(shù)量為例，為P0I點(diǎn)數(shù)量大小設(shè)定闕值，當(dāng)市內(nèi)/郊區(qū)分類結(jié)果 中，市內(nèi)的P0I點(diǎn)數(shù)量小于設(shè)置的闕值時(shí)，直接采用硬聚類（HCM)方法進(jìn)行聚類計(jì)算，最后 直接輸出各個(gè)聚類族群結(jié)果；當(dāng)市內(nèi)/郊區(qū)分類結(jié)果中，市內(nèi)的P0I點(diǎn)數(shù)量大于等于設(shè)置的 闕值時(shí)，先采用HCM方法計(jì)算出各個(gè)聚類族群中心，再使用模糊聚類方法（FCM)優(yōu)化結(jié)果， 最后再輸出各個(gè)聚類族群結(jié)果。根據(jù)市內(nèi)/郊區(qū)分類結(jié)果中不同城市，市內(nèi)的P0I點(diǎn)數(shù)量 的不同，使用不同的聚類方法，能夠有效地減少計(jì)算過(guò)程中的誤差，提高了路線規(guī)劃的準(zhǔn)確 性。
[0053] 由于郊區(qū)景點(diǎn)與市內(nèi)景點(diǎn)的差別僅在于：
[0054] 1)景點(diǎn)屬性不同：市內(nèi)、外景點(diǎn)分別具有市內(nèi)/郊區(qū)不同的分類
[0055] 參數(shù)；
[0056] 2 )景點(diǎn)間的距離不同。
[0057] 所以針對(duì)郊區(qū)景點(diǎn)處理方法與市內(nèi)景點(diǎn)處理方法類似，在進(jìn)行聚類以前，先根據(jù) Ρ0Ι點(diǎn)對(duì)應(yīng)的城市郊區(qū)分類參數(shù)，將Ρ0Ι點(diǎn)進(jìn)行市內(nèi)/郊區(qū)分類，然后根據(jù)類別確定聚類時(shí) 的距離標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)確定的不同距離標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行聚類，產(chǎn)生各自的聚類結(jié)果。除此之外，基于郊 區(qū)景點(diǎn)與市內(nèi)景點(diǎn)的數(shù)據(jù)差異，在市內(nèi)進(jìn)行路線優(yōu)化時(shí)主要是公交為基礎(chǔ)，在郊區(qū)進(jìn)行路 線優(yōu)化時(shí)主要以駕車為基礎(chǔ)，最大限度提高了路線規(guī)劃的準(zhǔn)確性與合理性。
[0058] 步驟3,根據(jù)最終的聚類結(jié)果，針對(duì)每個(gè)聚類族群結(jié)果里包含的各個(gè)Ρ0Ι點(diǎn)及其坐 標(biāo)列表進(jìn)行旅行者尋路計(jì)算（Travelling Salesman Problem Solving, TSP Solving)。在 進(jìn)行TSP計(jì)算以前，根據(jù)每個(gè)聚類族群結(jié)果里包含的POI點(diǎn)數(shù)量的大小，對(duì)坐標(biāo)列表進(jìn)行復(fù) 雜度計(jì)算，根據(jù)不同坐標(biāo)列表的復(fù)雜度，利用不同的TSP算法進(jìn)行計(jì)算，輸出符合要求的最 短路徑。
[0059] 在本發(fā)明提供的實(shí)施例中，設(shè)定復(fù)雜度計(jì)算闕值，當(dāng)聚類族群結(jié)果里包含的Ρ0Ι 點(diǎn)數(shù)量小于闕值時(shí)，采用TSP模擬退火與2-0PT算法進(jìn)行TSP計(jì)算；當(dāng)聚類族群結(jié)果里包含 的Ρ0Ι點(diǎn)數(shù)量大于等于闕值時(shí)，采用ACS-3-opt蟻群算法進(jìn)行TSP計(jì)算，最終根據(jù)用戶針對(duì) 路線起始地與目的地的要求，輸出一個(gè)起始地與目的地為相同點(diǎn)(此時(shí)為同一城市相同交 通樞紐）的閉環(huán)最短路徑，或者一個(gè)開(kāi)始第與目的地不為相同點(diǎn)的單向最短路徑(此時(shí)為同 一城市不同交通樞紐)。
[0060] 其中，當(dāng)聚類族群結(jié)果里包含的Ρ0Ι點(diǎn)數(shù)量小于闕值時(shí)，采用的TSP模擬退火與 2-0PT算法進(jìn)行TSP計(jì)算的步驟如下：
[0061] 步驟31，隨機(jī)選取一條包含聚類族群結(jié)果里所有Ρ0Ι點(diǎn)的旅游路線，算出走完此 路線的長(zhǎng)度Cost (S)，作為評(píng)價(jià)函數(shù)，初始溫度T (充分大），初始解狀態(tài)S (這是算法迭代的 起點(diǎn)），每個(gè)T值的迭代次數(shù)為L(zhǎng) ;
[0062] 步驟32,對(duì)k=l，......，L做步驟33至步驟36 ;
[0063] 步驟33,利用2-0PT算法來(lái)產(chǎn)生新的路線，此時(shí)產(chǎn)生新解V ;
[0064] 步驟34,計(jì)算增量CostzCostC )_Cost(S)，其中Cost(S)為上述的評(píng)價(jià)函數(shù)；
[0065] 步驟35,若Cost〈0則接受Y作為新的當(dāng)前解，否則以概率exp(-Cost/T)接受 S'作為新當(dāng)前解；
[0066] 步驟36,如果滿足終止條件則輸出當(dāng)前解作為最優(yōu)解，并結(jié)束程序。其中，終止條 件為步驟33中利用2-0PT算法所產(chǎn)生的所有新路線被處理完畢；
[0067] 步驟37, Τ逐漸減少，且Τ->0,然后轉(zhuǎn)至步驟32,直到結(jié)果滿足步驟36的終止條 件，最后輸出路徑。在結(jié)果可接受的同時(shí)保證了計(jì)算的高效和資源的節(jié)省。
[0068] 當(dāng)聚類族群結(jié)果里包含的Ρ0Ι點(diǎn)數(shù)量大于等于闕值時(shí)，采用ACS-3-opt蟻群算法 進(jìn)行TSP計(jì)算。ACS-3-opt蟻群算法參見(jiàn)論文《基于改進(jìn)ACS-3-opt蟻群算法的TSP》（刊 載于《計(jì)算機(jī)工程》，2008年第19期)，此處不再贅述了。
[0069] 通過(guò)根據(jù)最終的聚類結(jié)果，分類中產(chǎn)生的Ρ0Ι數(shù)量的不同以及其坐標(biāo)列表的復(fù)雜 度的不同，選擇不同的TSP算法，從而達(dá)到計(jì)算成本與結(jié)果的平衡，最后輸出一條完整的根 據(jù)實(shí)際地理地貌計(jì)算的最短路徑，能最大限度的利用出行時(shí)間，有效地滿足人們的出行需 求。
[0070] 步驟4,利用每條道路的理想駕車耗時(shí)，同時(shí)根據(jù)預(yù)先保存的目的地參考游玩時(shí)間 讀取各個(gè)景點(diǎn)的推薦游玩時(shí)間，計(jì)算最短路徑的理想耗時(shí)；通過(guò)使用為用戶設(shè)定的每天建 議游玩小時(shí)數(shù)，進(jìn)行全程理想消耗天數(shù)計(jì)算。
[0071] 在本發(fā)明提供的實(shí)施例中，以8小時(shí)為每天建議游玩的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，將當(dāng)天所途徑 的Ρ0Ι點(diǎn)，按照路線總耗時(shí)進(jìn)行劃分，最后被劃分為同一天的旅行點(diǎn)行程之間總時(shí)長(zhǎng)小于 等于8小時(shí)。當(dāng)理想消耗天數(shù)確定后，計(jì)算每天的理想耗時(shí)與目的地路線列表，劃分并確定 總路程中每天的初始開(kāi)始點(diǎn)與初始結(jié)束點(diǎn)。
[0072] 步驟5,根據(jù)劃分確定的總路程中每天的初始結(jié)束點(diǎn)與初始結(jié)束點(diǎn)信息，推薦初始 開(kāi)始點(diǎn)與初始結(jié)束點(diǎn)周圍一定范圍內(nèi)的酒店列表；選中與當(dāng)天的初始結(jié)束點(diǎn)、第二天的初 始開(kāi)始點(diǎn)距離最短的酒店，并計(jì)算從本日的初始結(jié)束點(diǎn)到選中酒店，以及第二天從該酒店 到該日的初始開(kāi)始點(diǎn)的實(shí)際路徑。按照以上規(guī)則將劃分的所有天添加酒店，直至路線規(guī)劃 全部完成。
[0073] 步驟6,以天為單位，將整個(gè)行程的規(guī)劃路線顯示出來(lái)。
[0074] 在本發(fā)明提供的實(shí)施例中，如圖3所示，？1、？213、？4為旅游第一天的？01點(diǎn)，？5、 Ρ6、Ρ7為旅游第二天的Ρ0Ι點(diǎn)，以Ρ4為第一天的最后一點(diǎn)，Ρ5為第二天的第一點(diǎn)。選中與 當(dāng)天的初始結(jié)束點(diǎn)、第二天的初始開(kāi)始點(diǎn)距離最短的居住地的步驟包括：
[0075] 步驟51，分別確定以第一天初始結(jié)束點(diǎn)為圓心、第二天的初始開(kāi)始點(diǎn)為圓心，固定 值為半徑的圓形區(qū)域Al、A3,然后確定以第一天初始結(jié)束點(diǎn)和第二天的初始開(kāi)始點(diǎn)間距為 直徑的圓形區(qū)域Α2;
[0076] 步驟52,判斷圓形區(qū)域Α1與Α2重疊部分范圍內(nèi)是否有酒店的信息；如果有酒店 的信息則自動(dòng)選擇距離最短的酒店Η1，如果沒(méi)有酒店的信息則轉(zhuǎn)向步驟53 ;
[0077] 步驟53,判斷圓形區(qū)域A3與Α2重疊部分范圍內(nèi)是否有酒店的信息；如果有酒店 的信息則自動(dòng)選擇距離最短的酒店，如果沒(méi)有酒店的信息則轉(zhuǎn)向步驟54 ;
[0078] 步驟54,判斷圓形區(qū)域Α2除了與圓形區(qū)域Α1、Α3交集以外剩余的區(qū)域，是否有酒 店的信息；如果有酒店的信息則自動(dòng)選擇距離最短的酒店Η2 ;然后計(jì)算第一天的最后一點(diǎn) Ρ4到該酒店實(shí)際路徑所需的時(shí)長(zhǎng)，如果時(shí)間大于6小時(shí)，或者查詢區(qū)域內(nèi)沒(méi)有酒店信息，則 提示用戶做好露宿準(zhǔn)備；
[0079] 步驟55,將確定的酒店與第一天的最后一點(diǎn)Ρ4、第二天的第一點(diǎn)Ρ5按照真實(shí)路徑 進(jìn)行路線計(jì)算，并將其添加到路線規(guī)劃結(jié)果中。
[0080] 步驟56,依次執(zhí)行步驟52到步驟55,直至為所有的出游天數(shù)增加酒店為止。
[0081] 綜上所述，本發(fā)明所提供的基于數(shù)據(jù)分析的自動(dòng)路線規(guī)劃方法及其系統(tǒng)，通過(guò)獲 取用戶的Ρ0Ι點(diǎn)信息，與數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)先存儲(chǔ)的信息進(jìn)行匹配，匹配后整理出完整的Ρ0Ι點(diǎn)坐 標(biāo)列表；將列表中各個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)使用算法進(jìn)行最短路徑計(jì)算；根據(jù)路線規(guī)劃結(jié)果以及耗時(shí) 計(jì)算，依照不同天數(shù)進(jìn)行智能路線分天切割計(jì)算；并添加酒店信息，最終將根據(jù)實(shí)際情況產(chǎn) 生的最優(yōu)路線規(guī)劃結(jié)果展示出來(lái)。能最大限度的利用出行時(shí)間，有效地滿足人們的出行需 求，提高出行路線規(guī)劃的準(zhǔn)確性。當(dāng)出行時(shí)間或者環(huán)境等因素發(fā)生變化時(shí)，對(duì)應(yīng)的根據(jù)實(shí)際 情況產(chǎn)生的最優(yōu)路線規(guī)劃結(jié)果會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)整，從而具備很強(qiáng)的適應(yīng)性。
[0082] 以上對(duì)本發(fā)明所提供的基于數(shù)據(jù)分析的自動(dòng)路線規(guī)劃方法及其系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì) 的說(shuō)明。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不背離本發(fā)明實(shí)質(zhì)精神的前提下對(duì)它所做的任何顯 而易見(jiàn)的改動(dòng)，都將構(gòu)成對(duì)本發(fā)明專利權(quán)的侵犯，將承擔(dān)相應(yīng)的法律責(zé)任。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于數(shù)據(jù)分析的自動(dòng)路線規(guī)劃方法，其特征在于包括如下步驟： 步驟1，獲取用戶的興趣點(diǎn)信息，將其與數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)先保存的興趣點(diǎn)信息進(jìn)行匹配，輸 出包含所有興趣點(diǎn)坐標(biāo)信息的坐標(biāo)列表； 步驟2,根據(jù)坐標(biāo)列表對(duì)興趣點(diǎn)進(jìn)行聚類； 步驟3,針對(duì)聚類產(chǎn)生的每個(gè)聚類族群結(jié)果里包含的興趣點(diǎn)及其坐標(biāo)列表進(jìn)行旅行者 尋路計(jì)算，輸出最短路徑； 步驟4,計(jì)算最短路徑的理想耗時(shí)；根據(jù)設(shè)定的每天游玩時(shí)間，進(jìn)行全程理想消耗天數(shù) 計(jì)算與劃分，并確定每天的初始開(kāi)始點(diǎn)與初始結(jié)束點(diǎn)； 步驟5,選中與當(dāng)天的初始結(jié)束點(diǎn)、第二天的初始開(kāi)始點(diǎn)距離最短的居住地，將其添加 到所述最短路徑；依次類推，為劃分的所有天添加居住地，直至路線規(guī)劃全部完成。
2. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)路線規(guī)劃方法，其特征在于還包括如下步驟： 當(dāng)路線規(guī)劃全部完成時(shí)，以天為單位，將整個(gè)行程的規(guī)劃路線顯示出來(lái)。
3. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)路線規(guī)劃方法，其特征在于： 對(duì)興趣點(diǎn)進(jìn)行聚類時(shí)，根據(jù)坐標(biāo)列表以及興趣點(diǎn)對(duì)應(yīng)的城市郊區(qū)分類參數(shù)，對(duì)興趣點(diǎn) 進(jìn)行市內(nèi)/郊區(qū)分類，將分類結(jié)果進(jìn)行各自聚類，再將各自的聚類結(jié)果合并產(chǎn)生最終的聚 類結(jié)果。
4. 如權(quán)利要求3所述的自動(dòng)路線規(guī)劃方法，其特征在于： 當(dāng)獲取的興趣點(diǎn)信息與數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)先保存的興趣點(diǎn)信息進(jìn)行匹配時(shí)，如果兩者數(shù)據(jù)內(nèi) 容吻合，則讀取數(shù)據(jù)庫(kù)中與興趣點(diǎn)信息相關(guān)聯(lián)的興趣點(diǎn)坐標(biāo)信息，如果不吻合則要求用戶 重新輸入。
5. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)路線規(guī)劃方法，其特征在于將市內(nèi)景點(diǎn)和郊區(qū)景點(diǎn)進(jìn)行各 自聚類的步驟包括： 根據(jù)城市郊區(qū)分類參數(shù)進(jìn)行市內(nèi)、郊區(qū)分類，然后根據(jù)分類結(jié)果確定聚類時(shí)的距離標(biāo) 準(zhǔn)，將此距離標(biāo)準(zhǔn)作為點(diǎn)與點(diǎn)間的最大距離進(jìn)行聚類，產(chǎn)生各自的聚類結(jié)果。
6. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)路線規(guī)劃方法，其特征在于選中與當(dāng)天的初始結(jié)束點(diǎn)、第 二天的初始開(kāi)始點(diǎn)距離最短的居住地的步驟包括： 步驟51，分別確定以第一天初始結(jié)束點(diǎn)為圓心、第二天的初始開(kāi)始點(diǎn)為圓心，固定值為 半徑的圓形區(qū)域（Al)、（A3)，然后確定以第一天初始結(jié)束點(diǎn)和第二天的初始開(kāi)始點(diǎn)間距為 直徑的圓形區(qū)域（A2); 步驟52,判斷圓形區(qū)域（A1)與（A2)重疊部分范圍內(nèi)是否有居住地的信息；如果有多個(gè) 居住地的信息則自動(dòng)選擇距離最短的居住地，如果沒(méi)有則轉(zhuǎn)向步驟53 ; 步驟53,判斷圓形區(qū)域（A3)與（A2)重疊部分范圍內(nèi)是否有居住地的信息；如果有多個(gè) 居住地的信息則自動(dòng)選擇距離最短的居住地，如果沒(méi)有則轉(zhuǎn)向步驟54 ; 步驟54,判斷圓形區(qū)域（A2)除了與圓形區(qū)域（Al)、（A3)交集以外剩余的區(qū)域，是否有 居住地的信息；如果有多個(gè)居住地的信息則自動(dòng)選擇距離最短的居住地；然后計(jì)算第一天 的初始結(jié)束點(diǎn)到該居住地實(shí)際路徑所需的時(shí)長(zhǎng)，如果時(shí)間超過(guò)每天游玩時(shí)間的3/4,或者查 詢區(qū)域內(nèi)沒(méi)有居住地的信息，則提示用戶做好露宿準(zhǔn)備； 步驟55,將確定的居住地與第一天的初始結(jié)束點(diǎn)、第二天的第初始開(kāi)始點(diǎn)按照真實(shí)路 徑進(jìn)行路線計(jì)算，并將其添加到路線規(guī)劃結(jié)果中； 步驟56,依次執(zhí)行步驟52到步驟55,直至為所有的出游天數(shù)增加居住地為止。
7. -種自動(dòng)路線規(guī)劃系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1?6中任意一項(xiàng)所述的自動(dòng)路線規(guī)劃 方法，其特征在于包括POI點(diǎn)匹配模塊、最優(yōu)路徑計(jì)算模塊、自動(dòng)分天計(jì)算模塊以及酒店匹 配模塊； 其中，所述POI點(diǎn)匹配模塊用于獲取用戶的興趣點(diǎn)信息，將其與數(shù)據(jù)庫(kù)中預(yù)先保存的 興趣點(diǎn)信息進(jìn)行匹配，輸出包含所有興趣點(diǎn)坐標(biāo)信息的坐標(biāo)列表，并將其傳送到所述最優(yōu) 路徑計(jì)算模塊； 所述最優(yōu)路徑計(jì)算模塊用以根據(jù)坐標(biāo)列表對(duì)興趣點(diǎn)進(jìn)行聚類，針對(duì)聚類產(chǎn)生的每個(gè)聚 類族群結(jié)果里包含的興趣點(diǎn)及其坐標(biāo)列表進(jìn)行旅行者尋路計(jì)算，輸出最短路徑； 所述自動(dòng)分天計(jì)算模塊用以根據(jù)所述最優(yōu)路徑計(jì)算模塊的最短路徑計(jì)算其理想耗時(shí)； 并進(jìn)行全程理想消耗天數(shù)計(jì)算與劃分，確定每天的初始開(kāi)始點(diǎn)與初始結(jié)束點(diǎn)，并傳送到所 述酒店匹配模塊； 所述酒店匹配模塊選中與當(dāng)天的初始結(jié)束點(diǎn)、第二天的初始開(kāi)始點(diǎn)距離最短的居住 地，將其添加到所述最優(yōu)路徑計(jì)算模塊的最短路徑中，將最終結(jié)果傳送到所述顯示模塊。
8. 如權(quán)利要求7所述的自動(dòng)路線規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于還包括顯示模塊； 所述顯示模塊以天為單位，將整個(gè)行程的規(guī)劃路線顯示出來(lái)。
【文檔編號(hào)】G01C21/34GK104089620SQ201410137346
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年4月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月4日
【發(fā)明者】曹宇, 王珩懿, 邸爍, 李志
申請(qǐng)人:北京樂(lè)投信息技術(shù)有限公司