基于位置服務(wù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)課題介紹

1、1. 課題意義隨著改革開放的不斷深入，北京市的經(jīng)濟(jì)、文化等各個方面都在飛速發(fā)展，北京市的居住人口與外來人口也在快速增長，這些則必然會引發(fā)一系列問題：(1) 北京城市規(guī)模大、變化快，導(dǎo)致人們無法及時、準(zhǔn)確了解城市布局與分布情況，從而對城市環(huán)境產(chǎn)生“陌生感”，往往會迷失于以前去過的地方;(2) 北京市區(qū)內(nèi)擁有的車輛，特別是私家車，越來越多，從而增加了市內(nèi)交通負(fù)載與壓力;另一方面，由于人們對交通信息的不對等了解，無法及時獲悉經(jīng)過道路的交通狀況，而時常造成交通擁擠，甚至交通“癱瘓”，使得人們“寸步難行”;(3) 改革開放以來，越來越多外來人(如，外地學(xué)生、游客，打工人員，外國游客等)涌入北京工作、學(xué)習(xí)

2、和旅游，相對于北京市民，他們更為迫切的需要了解城市環(huán)境與交通狀況;(4) 北京市民所能掌握或接觸的地理位置信息越來越豐富、全面，但它們彼此之間相互孤立，缺少將其進(jìn)行有效組織與綜合的方式和工具，使它們發(fā)揮綜合服務(wù)作用;(5) 當(dāng)前可以獲取地理位置信息的設(shè)備與手段相對單一，導(dǎo)致人們無法及時、有效的掌握相關(guān)信息，因此，必然需要引入新的技術(shù)方式以擴(kuò)展可信息獲取的設(shè)備與方式。針對上述問題，課題“基于位置服務(wù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)”有效的融合電子地圖數(shù)據(jù)和內(nèi)容豐富、全面的地理位置信息，結(jié)合移動通訊技術(shù)與移動定位技術(shù)，向北京市民、旅客與外來人員提供功能強(qiáng)大、人性化的個人位置服務(wù)，從而方便人們的出行。2. 課題目的為

3、了達(dá)到能夠給予個人日常出行切實幫助的目標(biāo)，在“移動城市”項目中，課題“基于位置服務(wù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)”確定如下的目的：(1) 結(jié)合移動通訊技術(shù)與移動定位技術(shù)，擴(kuò)展個人位置服務(wù)的信息獲取設(shè)備與手段，使人們能夠快捷、準(zhǔn)確的了解與掌握內(nèi)容豐富的地理位置信息;(2) 綜合多方面的地理位置信息，構(gòu)建移動本地搜索引擎，向公眾提供全方位的、人性化的個人位置服務(wù)，保證人們及時、準(zhǔn)確的了解各類地理位置信息，并且融合多種其它領(lǐng)域信息服務(wù)，如氣象預(yù)報、娛樂信息、餐飲信息等;(3) 基于城市道路分布情況，結(jié)合當(dāng)前交通路況，向公眾提供動態(tài)路徑移動引導(dǎo)服務(wù)，實時引導(dǎo)人們或車輛按照正確、最優(yōu)的出行線路前行，從而減少行人或車輛路

4、上時間;(4) 綜合公共交通信息，向公眾提供公交換乘移動檢索服務(wù)，有助于人們了解北京市區(qū)公交線路以及搭配與選擇公交換乘方案，從而便于人們的日常出行。由上可知，建設(shè)基于位置服務(wù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)的最終目標(biāo)就是：方便人們在北京市區(qū)內(nèi)的日常出行，因此，課題“基于位置服務(wù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)”從個人日常出行需求的各個方面進(jìn)行深入的考慮與研究，致力于便捷人們的日常生活、工作和學(xué)習(xí)。3. 課題實施目標(biāo)課題“基于位置服務(wù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)”的目標(biāo)客戶可分為四類：交通出行的本地市民、車輛駕駛?cè)藛T、外來游客和未來的奧運參與人員，針對這些目標(biāo)客戶的實際需求，課題遵循移動城市業(yè)務(wù)示范平臺設(shè)計架構(gòu)總體方案，開發(fā)面向手機(jī)用戶的，能夠

5、以語音提示、短信交互和圖像展現(xiàn)等形式，提供動態(tài)路徑移動引導(dǎo)、公交換乘移動檢索和移動本地搜索等功能的位置服務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)。系統(tǒng)具備如下能力：1. 組織和管理地理位置信息，開發(fā)具備數(shù)據(jù)備份歸檔、存儲管理、權(quán)限管理、數(shù)據(jù)庫配置等功能的地理位置信息數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)合理存儲與優(yōu)化管理;利用索引構(gòu)建技術(shù)，基于POI信息數(shù)據(jù)中的核心字段建立多級索引庫，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的優(yōu)化組織;研發(fā)地址編碼技術(shù)，實現(xiàn)新增業(yè)務(wù)服務(wù)信息與電子地圖之間的坐標(biāo)匹配;2. 提供動態(tài)路徑移動引導(dǎo)服務(wù)，可動態(tài)規(guī)劃用戶選定的兩點之間的最優(yōu)出行路線，并可實時引導(dǎo)行人或車輛按照規(guī)劃路線前行，還支持多種路徑引導(dǎo)方式：語音引導(dǎo)、文字引導(dǎo)和圖像引導(dǎo);3

6、. 可融合公交信息與當(dāng)前路況信息，提供公交換乘移動檢索服務(wù)，向用戶提供一條或多條符合條件的公交換乘方案以供選擇，用戶可根據(jù)自身的實際情況選擇合理、優(yōu)化的公交換乘線路;4. 提供移動本地搜索服務(wù)，可通過多種檢索、查詢方式獲取北京市區(qū)內(nèi)的任何地理位置信息，并且與多種領(lǐng)域內(nèi)的服務(wù)信息(如，餐飲、娛樂等)進(jìn)行合理、有效融合，針對不同類型用戶需求可提供不同位置服務(wù)：周邊查找服務(wù)、問路服務(wù)、個性化推薦服務(wù)等;5. 可向移動城市業(yè)務(wù)示范平臺外的企業(yè)應(yīng)用提供可編程位置服務(wù)API接口，需要企業(yè)級用戶可根據(jù)自身需要或風(fēng)格調(diào)用API接口實現(xiàn)具有自身特點的個人位置服務(wù);可適應(yīng)各種用戶終端設(shè)備性能需求的技術(shù)服務(wù)形式：針

7、對普通手機(jī)用戶，以短信方式傳遞服務(wù)請求與地理位置信息;針對手機(jī)上網(wǎng)用戶，用戶可訪問WAP門戶網(wǎng)站，直接使用移動位置服務(wù);針對智能手機(jī)用戶，可直接操作安裝于手機(jī)上的終端服務(wù)軟件，進(jìn)而快速、便捷的使用移動位置服務(wù)。4. 課題主要研究內(nèi)容基于位置服務(wù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)在移動城市業(yè)務(wù)示范平臺的位置基于位置服務(wù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)的邏輯架構(gòu)基于位置服務(wù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)，基于電子地圖數(shù)據(jù)，融合內(nèi)容豐富、全面的義務(wù)服務(wù)信息(餐飲、娛樂場所、停車場和銀行分布等)，以語音提示、短信交互和圖像展現(xiàn)等方式，向公眾提供覆蓋北京市范圍的個人位置服務(wù)，允許用戶在任何時候、任何地點運用移動終端享用移動位置服務(wù)，從而方便了人們的日常出行

8、，給人們的日常生活、工作、學(xué)習(xí)帶來便捷。系統(tǒng)的主要研究內(nèi)容如下：(1) 組織和管理地理位置信息基于位置服務(wù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)提供位置服務(wù)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)就是數(shù)量龐大、種類繁雜的地理位置信息(包括電子地圖數(shù)據(jù)、POI信息數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)服務(wù)信息)，因此，實現(xiàn)海量地理位置信息的組織與管理在整個應(yīng)用系統(tǒng)中至關(guān)重要、必不可少。實現(xiàn)電子地圖數(shù)據(jù)、POI信息數(shù)據(jù)(商務(wù)地理信息)與業(yè)務(wù)服務(wù)信息的存儲和管理;實現(xiàn)餐飲、娛樂場所、停車場和銀行分布等業(yè)務(wù)服務(wù)信息與已有POI信息數(shù)據(jù)之間比較與排重;實現(xiàn)業(yè)務(wù)服務(wù)信息與電子地圖數(shù)據(jù)之間的坐標(biāo)匹配，為實現(xiàn)位置服務(wù)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。1) 地址編碼地址編碼技術(shù)是基于位置服務(wù)的移動綜合應(yīng)用系統(tǒng)的

9、核心技術(shù)之一，它負(fù)責(zé)將大量的業(yè)務(wù)服務(wù)信息通過地理編碼技術(shù)與空間位置(或電子地圖)相關(guān)聯(lián)。地址信息是很常見的，地址的表達(dá)接近于自然語言的表達(dá)習(xí)慣。地址信息在信息化程度越來越高的今天，正扮演著不可或缺的角色。要讓計算機(jī)能夠理解一個地址，就必須將它數(shù)字化。地理編碼正是完成這項工作的核心技術(shù)。地理編碼可以大致劃分為兩大技術(shù)，即編碼技術(shù)與地址匹配(Address Matching)技術(shù);前者利用地址模型和編碼規(guī)則形成編碼，后者利用地址模型對地址進(jìn)行解析并與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配以得到相關(guān)信息。(2) 研發(fā)動態(tài)路徑移動引導(dǎo)服務(wù)引擎動態(tài)路徑移動引導(dǎo)就是在給定道路網(wǎng)中按照某種尋優(yōu)準(zhǔn)則尋找從出發(fā)點到目的地之間的最優(yōu)路

10、徑，并利用移動終端實現(xiàn)給行人或車輛提供實時道路引導(dǎo)服務(wù)。由此可見，動態(tài)路徑移動移動主要包括兩個部分：1) 動態(tài)路徑規(guī)劃動態(tài)路徑規(guī)劃就是要在給定道路網(wǎng)中按照某種尋優(yōu)準(zhǔn)則尋找從出發(fā)點到目的地之間的最優(yōu)路徑。要實現(xiàn)動態(tài)路徑規(guī)劃，需要研究解決路網(wǎng)的描述與表達(dá)、路權(quán)賦值、最優(yōu)路徑規(guī)劃算法等關(guān)鍵技術(shù)。最優(yōu)目標(biāo)的選取直接決定了我們計算出的最優(yōu)路線是什么意義下的最優(yōu)路線?？紤]到各種需求以及實現(xiàn)的必要性、可行性等因素，并參照已有車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的實際情況，提出以下兩種可供選擇的最優(yōu)目標(biāo)：出行距離優(yōu)先：若直接將出行距離最短作為最優(yōu)目標(biāo)，相應(yīng)的道路權(quán)重可直接選取路段屬性中的路段長度。出行時間優(yōu)先：出行時間最短的路線對車

11、輛導(dǎo)航系統(tǒng)的大多數(shù)用戶來說，是最期望得到的一種最優(yōu)路線。2) 路徑移動引導(dǎo)路徑引導(dǎo)是在用戶選定出發(fā)地和目的地的情況下，為終端提供流暢的語音導(dǎo)航，復(fù)雜路口圖片顯示功能、立交橋圖片顯示，交通標(biāo)志導(dǎo)航等功能。路徑引導(dǎo)服務(wù)的主要功能是根據(jù)動態(tài)路徑規(guī)劃服務(wù)所計算得到的路徑結(jié)果，對其路徑進(jìn)行分析、分類和合并，并附加上符合用戶使用習(xí)慣和便于理解的導(dǎo)航信息提示，能夠使用戶在導(dǎo)航信息的引導(dǎo)下準(zhǔn)確，高效的到達(dá)目的地。路徑移動引導(dǎo)提供的引導(dǎo)方式：ü 語音引導(dǎo)：運用語言識別技術(shù)，實現(xiàn)動態(tài)路徑語音引導(dǎo);ü 文字引導(dǎo)：基于短信網(wǎng)關(guān)技術(shù)，采用短信方式實現(xiàn)文字實時路徑引導(dǎo);ü 圖像引導(dǎo)：基于電子

12、地圖數(shù)據(jù)，運用電子地圖移動終端展現(xiàn)技術(shù)實現(xiàn)電子地圖實時更新以及路徑圖像引導(dǎo)。(3) 研發(fā)公交換乘移動檢索系統(tǒng)引擎“公交換乘”結(jié)合了手機(jī)定位，提供手機(jī)公交換乘服務(wù)、公交相關(guān)資訊服務(wù)，操作簡便。可以查詢從當(dāng)前位置出發(fā)到指定終點的公交方案，也可以輸入起點和終點查詢公交方案?？梢圆樵冎付ǖ恼臼欠窨蓳Q某路車，查詢指定的車都到達(dá)哪些車站，也可以知道最新公交提示，查詢最近哪些車改線了，還可以查詢附近的月票點等。公交換乘移動檢索的主要研究內(nèi)容：ü 從這兒出發(fā)只需輸入終點(目的地)，起點為當(dāng)前手機(jī)位置(通過手機(jī)定位自動取得)，查詢從這兒到終點的若干條公交換乘方案，以供選擇。如果輸入終點可以唯一確認(rèn)，則

13、直接給出公交換乘方案;否則，需要先從終點列表中確認(rèn)一個，然后給出公交換乘方案。ü 超級換乘需要分別輸入起點和終點，查詢從任意起點到任意終點的公交換乘方案。如果輸入的起點不能唯一確認(rèn)，或者輸入的終點不能唯一確認(rèn)，則需要先返回列表中確認(rèn)一個唯一起點和終點，然后可以得到所確認(rèn)的起點和終點間的公交換乘方案。ü 公交路況提示公交路況提示以短信、郵件等方式及時向用戶反映最新的公交路況信息，從而為用戶選擇公交換乘方案提供決策依據(jù)。ü 特色服務(wù)“公交換乘”主要特色是利用手機(jī)定位，簡化操作。在查公交時，不用輸入起點，只需輸入終點，便可查詢公交換乘方案，簡化了操作。另外，可以將結(jié)果通

14、過短信郵件免費發(fā)送給別人。(4) 研發(fā)移動本地搜索引擎引擎移動本地搜索就是基于北京市電子地圖數(shù)據(jù)，結(jié)合本地搜索引擎技術(shù)和移動通訊技術(shù)，綜合多種業(yè)務(wù)服務(wù)信息，通過各種無線通信方式利用移動終端進(jìn)行本地搜索，將包含用戶所需要地理信息內(nèi)容轉(zhuǎn)換為移動終端可接收的信息，并針對移動用戶的需求特點提供的個性化的搜索方式。移動本地搜索的主要實施內(nèi)容：ü 關(guān)鍵字搜索類似搜索引擎的搜索功能，針對想查的地名，輸入一個或多個關(guān)鍵字(空格間隔)，然后點擊“搜索”。搜到結(jié)果后，顯示結(jié)果列表，選擇一項可查看詳細(xì)信息，如地址、電話、地圖，還可以查看從你當(dāng)前位置如何坐公交或開車去。ü 分類檢索按照人們的需求和

15、習(xí)慣將常用的信息組織成類別列表，進(jìn)入該欄目后，選擇類別即可瀏覽該類地名或單位的信息。搜索到結(jié)果后，和關(guān)鍵字搜索功能類似，首先顯示結(jié)果列表，選擇一項可查看詳細(xì)信息，如地址、電話、地圖，還可以查看從你當(dāng)前位置如何坐公交或開車去。ü 周邊查詢基于中心點搜索，先給定中心位置，然后給定查詢范圍半徑，再選擇結(jié)果分類的信息搜索周邊的單位或地名。給定中心點有兩種方法：一是我的周邊，即當(dāng)前位置為中心;二是在手機(jī)地圖上指定一個點然后開始一次查找。搜索到結(jié)果后，顯示結(jié)果列表，選擇一項可查看詳細(xì)信息，如地址、電話、地圖。ü 個性化推薦結(jié)合用戶的個性化定制信息與歷史使用日志，運用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)，通過對

16、用戶使用過程的統(tǒng)計、分析，挖掘用戶訪問習(xí)慣與興趣，從而為用戶提供個性化推薦用戶自身感興趣的地理位置服務(wù)信息。基于用戶訪問習(xí)慣，當(dāng)前用戶訪問或使用位置服務(wù)時，移動本地搜索引擎主動向用戶推薦他所感興趣的地理位置信息。ü 特色服務(wù)構(gòu)建北京市的城市黃頁，在城市黃頁內(nèi)保存各個企業(yè)或商家的基本信息(包括企業(yè)或商家的名稱、地址、電話和URL等);用戶在利用移動本地搜索引擎查找到某一企業(yè)或商家的地理位置信息時，本地搜索引擎會及時向用戶反饋關(guān)于該企業(yè)或商家的、保存于城市黃頁內(nèi)的基本信息;用戶在瀏覽了基本信息后，還可點擊與企業(yè)或商家有著密切聯(lián)系的URL鏈接，從而可直接受用該企業(yè)或商家所提供的各種服務(wù)(如

17、：車位預(yù)定、預(yù)定餐位等定制服務(wù))。5. 課題進(jìn)度安排6. 課題完成情況課題“基于位置服務(wù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)”，截至2007年4月份，課題完成情況：(1) 動態(tài)路徑移動引導(dǎo)在課題“基于位置服務(wù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)”內(nèi)，基于實時路況信息，設(shè)計、開發(fā)了動態(tài)路徑規(guī)劃算法。動態(tài)路徑規(guī)劃算法，基于算法，對任意兩點之間計算最有路徑;在計算、規(guī)劃過程中，與實際狀況相結(jié)合，融入多重考量因素紅綠燈、收費站和道路屬性等。還引入了準(zhǔn)確、及時的實時路況信息道路阻塞、路障和事故等。另一方面，動態(tài)路徑規(guī)劃算法，還支持多種規(guī)劃策略時間最短、距離最短和收費最少等，以滿足不同人群的實際需要?；谏鲜鰟討B(tài)路徑規(guī)劃算法，課題承擔(dān)單位設(shè)計、開發(fā)

18、了基于GPS/A-GPS技術(shù)的手機(jī)導(dǎo)航終端。從而保證了路徑規(guī)劃算法與電子地圖相結(jié)合。手機(jī)導(dǎo)航終端，運行GPS/A-GPS技術(shù)，實現(xiàn)了實時導(dǎo)航、引導(dǎo);同時，為了保證GPS/A-GPS信號的穩(wěn)定性與無誤行，本課題采用一種功能強(qiáng)大、效果優(yōu)越的信號濾波技術(shù)。為了滿足不同手機(jī)終端(或移動設(shè)備)的需要，手機(jī)導(dǎo)航終端還支持多種實時導(dǎo)航方式語音導(dǎo)航、文字導(dǎo)航和圖像導(dǎo)航。在研發(fā)課題“基于位置服務(wù)的綜合應(yīng)用系統(tǒng)”的過程中，課題承擔(dān)單位基于市場的實際需求，設(shè)計、發(fā)明了一種全新的信息檢索方法基于中文語義的智能檢索引擎。該引擎通過對檢索數(shù)據(jù)的中文語義的分析、理解，設(shè)計、開發(fā)了全新的信息檢索引擎，以保證用戶能夠快速、準(zhǔn)確的定位、檢索到自己所需信息。此項技術(shù)的各項指標(biāo)(運行環(huán)境要求、時間復(fù)雜度、空間復(fù)雜度、檢索數(shù)據(jù)量)都已達(dá)到國際水平，現(xiàn)已申請了國家專利。(2) 移動本地搜索為了能夠很好的組織、整合各類海量的地理位置信息，本課題研發(fā)了基于地址編碼、地址匹配和數(shù)據(jù)排重等技術(shù)的內(nèi)容整合平臺;并且采用金字塔形數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及地圖網(wǎng)格切分、地圖編碼等技術(shù)，合理組織和存儲海量的地理位置信息。基于海量的地理位置信息，課題承擔(dān)單位研發(fā)了綜合關(guān)鍵詞檢索、周邊查找等功能的核心檢索引擎;并且針對人民日程生活需要與服務(wù)特點，還開發(fā)一系列生活類信息檢索服務(wù)(如，電影信息查詢等)，以及基于自然語言識別的問答服務(wù)(12585)