基于自动导览和路径规划的智慧景区系统设计

作     者：闫伟 

作者单位：中北大学 

学位级别：硕士

导师姓名：靳鸿;史晓军

授予年度：2023年

学科分类：12[管理学] 1201[管理学-管理科学与工程(可授管理学、工学学位)] 081104[工学-模式识别与智能系统] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0811[工学-控制科学与工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 081202[工学-计算机软件与理论] 

主      题：智慧景区 自动导览 路径规划 蚁群算法 

摘      要：随着经济的快速发展,我国早已将旅游业确定为国民经济发展的支柱产业,越来越多的人选择观光旅游这种休闲方式。目前,游客游览景区主要以人工导游讲解为主,难以满足众多游客需求,影响游客参观体验;另外,景区内经常发生因路况不明而导致游客走失的问题。鉴于此,本文设计了智慧景区系统,该系统包括自动导览设备、智能租赁柜和路径规划三个模块。自动导览设备模块利用红外编码技术实现了景区的智能语音导览,降低了游客对导游的依赖性;智能租赁柜模块,可实现对自动导览设备的租用和归还;路径规划模块,为游客制定了合理的游览路线,解决了游客对景区地图不熟悉的问题。本文的具体研究内容如下:自动导览设备模块和智能租赁柜模块,根据各模块的功能需求设计了红外收发、插拔检测等硬件电路,使用Keil软件编写了驱动程序,开发了基于USART HMI的智慧景区上位机软件,通过Solidworks软件绘制了各模块的外壳三维模型图,利用3D打印技术制作了外壳,并对各模块进行了功能测试。景区路径规划模块,选用蚁群算法进行路径规划,改进了蚁群算法的状态转移概率和信息素更新策略,通过仿真实验验证了改进算法在收敛速度以及最短距离上的有效性。选择晋祠景区作为应用实例,建立了晋祠景区路网图,通过Matlab仿真实验将改进后的蚁群算法应用到该景区的路径规划中,验证了该算法在景区路径规划中的可行性。本文所研究的智慧景区系统设计了自动导览设备和智能租赁柜,实现了基于改进蚁群算法的晋祠景区路径规划,解决了目前景区中存在的部分问题,在技术成熟后可将其应用于实际景区中。