大型機場室內導航系統的研究與設計

徐朝暉 陳興兵 章冬紅 黃 偉 呂 玲

（杭州中軟安人網絡通信股份有限公司，浙江 杭州310012）

目前，隨著建筑物的空間越來越龐大、內部信息越來越復雜，人們在室內經常迷路或花費過多時間尋找目標。由于衛星信號到達地面時衰減、無法穿透建筑物，衛星定位不支持在室內應用，同時，室內特別是在機場室內，沒有完整的或者沒有地圖，POI 信息少，且不夠精確，人們無法進行機場室內導航、定位、位置共享、路線規劃、POI 搜索等，給人們的出行帶來不便。目前人們采取的方式是咨詢、自己按照導航指示標尋找等方式，為此，機場方面就需要設立咨詢臺、咨詢人、導航標等，成本就會相應提升。

1 研究意義

在商鋪與登機口眾多的大型機場室內，對于旅客來說，僅僅憑借靜態導航地圖或者指示牌去尋找某個商鋪或登機口，仍然顯得比較困難。此外，大型機場內如消防、防爆設施，會在指定位置放置，這些設施的位置，對于機場內的安保人員是比較清楚的，經過的旅客是很少關注，一旦危險發生，旅客很難在第一時間內找到處置設備，在慌亂中，很難找到應急出口以及逃生通道，帶來的后果不堪設想。

圖1 個人中心

因此，一款可以為旅客提供機場導航服務的APP 對提升旅客出行體驗意義重大。本系統的客戶端APP 智能融合其它射頻、音頻、室內特征和GIS 語義定位等測距、測角、和匹配定位技術，實現大眾智能手機室內定位精準優于1 米，保證了良好的用戶體驗。

2 系統實現

2.1 用戶管理

用戶管理主要是系統對旅客信息的注冊、編輯、注銷以及查看的功能。對于APP 客戶端，用戶具有注冊、修改及注銷等功能。用戶注冊需要填寫用戶名、聯系方式，用戶登入APP 后進入個人中心進行實名認證，同時個人中心可查看我的足跡及我的行程。個人中心效果圖如圖1 所示。

2.2 機場室內地圖

機場室內地圖展現效果圖如圖2 所示。它的主要功能模塊如表1 所示。

表1

2.3 室內定位

采用基于大眾智能手機的優于1 米、高可用、自適應和廣域覆蓋的室內定位技術。即以開機即得的內置傳感器測量數據和無處不在的地磁指紋為紐帶，智能融合WiFi、傳感器、quuppa、光源、音頻、視覺、PDR、融合、GIS 語義增強、標定等12種定位源，可實現高可用優于1 米的精準定位。定位系統原理如圖3 所示。

2.4 室內導航

APP 客戶端室內導航功能提供機場內設施導航、商鋪商品推介、安檢口、登機口引導機場服務等功能。

2.4.1 機場室內服務設施導航

圖2 機場室內地圖客戶端展現效果圖

圖3 室內混合智能定位技術

根據定位點位置，將服務設施與地圖上的位置點進行綁定，合理規劃路線。旅客搜索并選擇目的地，計算出旅客當前位置和目的地之間一條最近的路徑，提供實時的步行引導服務。根據兩點的距離估算步行時間。如果旅客偏離最短路徑，可以重新計算路徑。

2.4.2 機場內商鋪商品推介

根據位置點，顯示位置附件的商家，由近到遠排序。進行區域劃分設置，旅客進入特定區域主動觸發推介功能，通過信息推介平臺，把商家、商品以及促銷、打折等信息推介到WIFI 終端，旅客手持手機到達店鋪即可享受打折服務。

2.4.3 安檢口、登機口引導

如果旅客事先輸入航班號，可以通過APP 語音提醒旅客登機的時間，計算出旅客當前位置和安檢口、登機口之間最近的路徑，提供實時的步行引導服務。并估算到達登機口的時間。展示效果圖如圖4。

2.4.4 登機/尋乘提醒

根據旅客的位置和到達登機口的時間，通過信息推送平臺，提醒登機相關信息推送到旅客手機，并語音播放。

3 結論

圖4 安檢口、登機口引導

本文設計的APP 客戶端專門為大型機場研發，致力于為旅客提供便捷出行，打造良好的機場服務質量。同時它具有以下幾點優勢：

3.1 為旅客的出行帶來便利。旅客可以通過室內定位導航可以快速找到辦理值機、托運、邊檢、安檢、候機、登記的位置，以及通過系統了解到達指定位置的時間、路線、方式，根據自己的出行時間選擇最佳方案。

3.2 縮短出行總時間。通過室內、室外地圖的無縫對接，旅客可以通過地圖導航的路線推薦功能和時間估算功能以及登機時間，初步確定出行時間?？s短現有的出行總時間。

3.3 快速尋找POI 信息。系統上線后，可為旅客提供在線和離線搜索餐廳、取票口、排隊窗口、航空公司業務臺、服務臺、廁所等POI 點。

3.4 快速搜索安防設施及逃生通道。在危險發生時，如火災、恐怖襲擊、暴亂等極端事件出現，旅客可以通過導航地圖（在線或離線版），快速搜索安防設施，輔助安保人員處置危險，亦可通過導航地圖，進行逃生通道的查詢和使用。