旅客智能行程推薦系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

何承達(dá) 王初程 馬睿祺 馮芷菁 武漢大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院

1 引言

隨著信息時(shí)代的高速發(fā)展，人們的出行越來越便利，然而如何選擇合適的出行路線卻一直是個(gè)難題。現(xiàn)有的導(dǎo)航與行程推薦APP都難以較好地支持本地交通與空鐵聯(lián)運(yùn)的查詢，本系統(tǒng)旨在解決這一問題。通過民航航班、鐵路運(yùn)輸、城市地鐵與城市公共交通等多種交通方式組合，考慮不同旅客需求，從時(shí)間最少、花費(fèi)最少和換乘數(shù)最少三方面為旅客推薦合適的行程。本系統(tǒng)基于微信小程序開發(fā)，跨平臺(tái)、交互友好，為旅客的出行提供便利。

2 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 系統(tǒng)的基本架構(gòu)

(1）系統(tǒng)用戶，系統(tǒng)面向的用戶可以對(duì)兩地之間的路線進(jìn)行搜索，對(duì)用戶自身的歷史行程記錄進(jìn)行查看、刪除，對(duì)所選擇的地點(diǎn)的相關(guān)文章進(jìn)行搜索、收藏，發(fā)布與地點(diǎn)相關(guān)的包含文本、圖片的文章。

(2）系統(tǒng)安全性，系統(tǒng)通過調(diào)用微信小程序接口獲取臨時(shí)登錄憑證code，并回傳到服務(wù)器。通過憑證進(jìn)而換取用戶登錄態(tài)信息，包括用戶的唯一標(biāo)識(shí)openid及本次登錄的會(huì)話密鑰session_key等，用戶數(shù)據(jù)的加解密通訊需要依賴會(huì)話密鑰完成。之后服務(wù)器可以根據(jù)用戶標(biāo)識(shí)來生成自定義登錄態(tài)，用于后續(xù)業(yè)務(wù)邏輯中前后端交互時(shí)識(shí)別用戶身份，從而提高網(wǎng)絡(luò)及用戶信息的安全性。

(3）系統(tǒng)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，系統(tǒng)的原始數(shù)據(jù)來源是騰訊地圖針對(duì)微信小程序的api，用戶信息數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在后臺(tái)服務(wù)器，通過用戶的openid即可訪問用戶的歷史數(shù)據(jù)并上傳新的用戶數(shù)據(jù)。在微信小程序的一次使用過程中，搜索得到的路線數(shù)據(jù)將緩存在用戶設(shè)備中。

2.2 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及操作

(1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)通過分層，將功能劃分為domain，service，web，config，util等多個(gè)層，充分將各功能中的不同部分進(jìn)行解耦，同時(shí)有效的對(duì)不同功能進(jìn)行了功能劃分，基于各層封裝實(shí)現(xiàn)了良好的安全性并使用RESTful風(fēng)格的接口與前端進(jìn)行交互，達(dá)到完全前后端分離的效果。

(2）數(shù)據(jù)操作，系統(tǒng)用戶進(jìn)行的操作包含登錄認(rèn)證，路線查詢，歷史行程管理和查看文章和發(fā)表文章。

3 系統(tǒng)的組成

3.1 路線管理

(1）系統(tǒng)用戶管理 系統(tǒng)用戶可通過臨時(shí)登錄憑證code，在從服務(wù)器獲取到用戶的openid后可登錄本系統(tǒng)。

(2）路線搜索 系統(tǒng)用戶在登錄并授權(quán)相應(yīng)權(quán)限后可進(jìn)行路線搜索，系統(tǒng)用戶可輸入調(diào)整目的地，可從所調(diào)用的騰訊地圖api提供的位置信息以及路線中根據(jù)自身需求選擇路線，同時(shí)系統(tǒng)用戶還可收藏該路線。

(3）歷史路線管理 系統(tǒng)用戶可對(duì)歷史選擇的路線進(jìn)行倒序查看以及刪除路線等操作。

3.2 文章管理

(1）查看目的地文章 系統(tǒng)用戶進(jìn)入微信小程序目的地界面，選擇目的地城市后，可查看推薦目的地相關(guān)文章。或輸入文章關(guān)鍵詞，在目的地相關(guān)范圍內(nèi)進(jìn)行文章搜索。

(2）發(fā)布文章 系統(tǒng)用戶進(jìn)入微信小程序目的地界面，點(diǎn)擊進(jìn)入發(fā)布文章界面，發(fā)布的文章將以當(dāng)前目的地界面所選定的城市為城市標(biāo)簽，系統(tǒng)用戶可便攜文章標(biāo)題、文章關(guān)鍵詞、上傳封面圖片、撰寫文章文本內(nèi)容并添加圖片，點(diǎn)擊上傳。

4 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

4.1 實(shí)現(xiàn)技術(shù)

(1）采用SpringBoot框架實(shí)現(xiàn)后臺(tái)接口，實(shí)現(xiàn)RESTful接口對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，并使用Redis實(shí)現(xiàn)并發(fā)處理。

(2）采用Spring Data JPA實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)持久化，JPA基于非侵入式原則設(shè)計(jì)，因此可以很容易的和其它框架或者容器集成，且JPA擁有可媲美JDBC的查詢能力。

(3）MySql數(shù)據(jù)庫(kù)，MySQL是目前最主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)之一。

4.2 實(shí)現(xiàn)方法

(1）A-Star算法 A-Star算法為一種啟發(fā)式路線規(guī)劃算法，基于此算法可為用戶推薦路線信息。

(2）文章推薦 為了使路線規(guī)劃相關(guān)的推薦結(jié)果能夠更直觀的展現(xiàn)出來，與路線相關(guān)的推薦文章見圖4-1所示。

圖4-1 文章推薦結(jié)果

5 結(jié)束語(yǔ)

本系統(tǒng)基于微信小程序，采用前后端分離方式，接口遵循RESTful風(fēng)格，直觀可讀性強(qiáng)。同時(shí)系統(tǒng)采用性能優(yōu)于常見的Dijkstra算法的啟發(fā)式路線規(guī)劃A-Star算法，為用戶出行需求推薦最優(yōu)的行程。