基于Android的個性化旅游路線規(guī)劃系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

徐永康 高文超 廖宏科 崔長潤 丁雨萌 劉旭昭 左家昌

摘要：個人出行逐漸成為人們出游的首選，但是市場上缺少可以為用戶深度定制旅行路線的軟件。該文介紹了一種基于SpringBoot后端和Android客戶端的個性化旅游路線推薦系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了北京區(qū)域內(nèi)景點(diǎn)的推薦功能。經(jīng)過測試，可以實(shí)現(xiàn)用戶登錄注冊以及路線規(guī)劃功能。

關(guān)鍵詞：Android;SpringBoot;Mybatis;個性化旅游;TSP

1 背景

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和人們生活水平的提高，旅游逐漸成為民眾娛樂的重要途徑。然而如今的旅游規(guī)劃軟件大多是起到預(yù)定門票酒店的功能，并不能發(fā)揮路線規(guī)劃和景點(diǎn)推薦的作用。本文將介紹基于安卓平臺的個性化旅游路線推薦軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

2 當(dāng)今個人旅游系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

在當(dāng)今的移動互聯(lián)網(wǎng)時代，越來越多的在線旅游服務(wù)如雨后春筍般涌現(xiàn)。目前這些旅游類的服務(wù)大可以分為兩類。 第一類是提供基本的訂機(jī)票、火車票、訂酒店之類的服務(wù)。作為代表的應(yīng)用主要有：攜程、去哪旅行、飛豬、藝龍旅行、同程旅行等。這些應(yīng)用往往是將大量的信息提供給用戶，讓用戶自行篩選，服務(wù)商較為被動，優(yōu)點(diǎn)是信息較為全面?？梢姶祟惖姆?wù)還有很大的提升空間。 第二類則是為用戶提供旅行的行程規(guī)劃服務(wù)，屬于傳統(tǒng)的旅行社的線上升級版，提供成套的解決方案。代表App有：氫氣球旅行，蟬游記，面包旅行，行程助手，百度旅游。這類應(yīng)用可以初步對信息進(jìn)行篩選，效率相比第一種有一定的提高。但是隨旅行社出游并不靈活，可定制化程度比較低，仍有提升空間。 在未來旅游類 App 的發(fā)展趨向?qū)⑹菑?qiáng)自動化的。軟件應(yīng)該盡可能變被動為主動，幫用戶完成旅行的整體大致規(guī)劃，提供私人的成套的旅行解決方案。讓系統(tǒng)依據(jù)用戶的出行方式、出行人數(shù)、個人偏好來自動地為用戶規(guī)劃好行程，為用戶提供一整套出行方案，降低用戶的決策成本。

3 路線規(guī)劃算法（蟻群算法）

TSP問題（Travel Salesperson Problem即旅行商問題）是一種NP-hard問題，在大型事件中很難獲得最優(yōu)解，一般需要啟發(fā)式算法就近似解，如遺傳算法（GA），蟻群算法（ACO），微粒群算法（PSO）。蟻群算法是一種以螞蟻覓食行為為依據(jù)逐漸發(fā)展出來的一種啟發(fā)式優(yōu)化算法[1]，算法的目的是尋找優(yōu)化路徑，最初是用來解決TSP問題而產(chǎn)生的。該算法在系統(tǒng)中起到了為用戶安排游覽路徑的作用。

4 所用技術(shù)

4.1 安卓平臺

安卓是一種基于Linux內(nèi)核的自由開源的操作系統(tǒng)。主要使用于移動設(shè)備，使用java語言作為開發(fā)語言[2]。Android的開發(fā)包括四大組件：活動（Activity），服務(wù)（Service），廣播接收器（Broadcast Receiver），內(nèi)容提供商（Content Provider）。

Activity中包含了所有程序的運(yùn)行流程，是Android 當(dāng)中最基本的模塊。每一個頁面需要通過setContentView（）指定界面布局。

4.2 百度地圖sdk

百度地圖API是一套應(yīng)用程序接口，為開發(fā)者提供基于百度地圖的各種功能，涵蓋iOS、Andriod、Web服務(wù)等多種版本，提供基本地圖、位置搜索、周邊搜索、公交路線查詢等功能。只需導(dǎo)入百度地圖的sdk即可使用。 景點(diǎn)、路線和用戶數(shù)據(jù)存儲在云服務(wù)器端，云服務(wù)器鏈接mysql云數(shù)據(jù)庫存儲數(shù)據(jù)。景點(diǎn)的初始信息一部分手動導(dǎo)入，一部分通過爬蟲獲取以后存儲在服務(wù)器端，供App調(diào)用。

4.3 spring boot

Spring框架是Java平臺上的一種開源應(yīng)用框架，而SpringBoot 是大量開發(fā)框架的整合，它簡化了Spring大部分的繁雜配置工作[3]。SpringBoot的整合解決了依賴包之間的沖突和不可靠性等問題。大大簡化了開發(fā)人員在后端開發(fā)的難度，支持jar項(xiàng)目打包方式，可以實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目快速部署。Springboot的總體框架如圖1所示。

實(shí)體層（entity）主要用于和數(shù)據(jù)庫對象相對應(yīng)的屬性，需要有set/get方法，無參和有參的構(gòu)造函數(shù)?？刂茖樱╟ontroller）實(shí)現(xiàn)具體的模塊流程控制，主要是調(diào)用service層內(nèi)的接口實(shí)現(xiàn)，負(fù)責(zé)從前端接受請求。業(yè)務(wù)層（service）和持久層（dao）一樣都是先設(shè)計(jì)接口，再創(chuàng)建要實(shí)現(xiàn)的類，然后在配置文件中進(jìn)行配置其實(shí)現(xiàn)的關(guān)聯(lián)[4]。接下來就可以在service層調(diào)用接口進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯應(yīng)用的處理。封裝Service層的業(yè)務(wù)邏輯有利于業(yè)務(wù)邏輯的獨(dú)立性和重復(fù)利用性。持久層與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行聯(lián)系，持久層的數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)庫連接的參數(shù)都是在配置文件中進(jìn)行配置的。

YAML是一種基于Unicode容易閱讀，容易和腳本語言交互的，用來表達(dá)資料序列的編程語言。文件后綴為yml。本項(xiàng)目使用application.yml作為配置文件，相較于application.properties，YAML文件具有樹狀結(jié)構(gòu)以及更易于理解的特點(diǎn)。此外，YAML還具有編程語言可移植性的優(yōu)點(diǎn)。

在本項(xiàng)目內(nèi)，controller層調(diào)用了Service層的方法，Service層調(diào)用Dao層的方法，其中調(diào)用的參數(shù)是使用Entity層進(jìn)行傳遞的。

5 數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)有三個表，分別是用戶信息表（表1），景點(diǎn)數(shù)據(jù)表（表2）和公共交通路程時間矩陣表（表3）。景點(diǎn)類型存儲在景點(diǎn)數(shù)據(jù)表的type列中，所有景點(diǎn)一共分為6種類型，分別是博物館，文物古跡，公園，游樂園，風(fēng)景區(qū)和其他。

6 Android應(yīng)用程序設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的總體框架如下：springboot作為服務(wù)端，提供數(shù)據(jù)庫查詢和數(shù)據(jù)返回功能。Android應(yīng)用提供客戶端服務(wù)。

服務(wù)端使用Maven 對項(xiàng)目進(jìn)行構(gòu)建、依賴管理。dao層（data access object）使用Mybatis框架實(shí)現(xiàn)，service層和controller層用于后端操作邏輯控制。服務(wù)端主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的維護(hù)工作。