基于RFID的旅游环境现状容量实时监控系统研究初探

[摘要] 旅游环境容量是旅游景区可持续发展的一个重要指标，而对景区的现状容量的实时有效监控则成为保护景区生态和保证景区可持续发展的重要基础。本文提出了以GIS作为地理信息支持平台，以射频识别技术（RFID）来实现游客位置信息采集，来实现对景区的环境现状容量进行实时监测，并以此为基础，对景区旅游人数进行有效的控制，以达到对景区进行有效保护和合理开发的可行方案。

[关键词] 旅游环境容量GISRFID

旅游环境容量是指在某一旅游地环境的现在状态和结构组合不发生对当代人及未来人有害变化的前提下, 在一定时期内旅游地所能承受的旅游者人数。其内容主要包括旅游生态容量（EEBC）、旅游资源容量（REBC）、设施环境容量（FEBC）和社会环境容量 (FEBC)。许多景区的旅游环境容量研究表明，一方面这些景区的游客量不足环境容量的50%，表明整个风景名胜区还有较大的旅游容量潜力。另一方面这些景区的时空分布却又表现出严重的不均，景区内某些重点景点的游客量已达到饱和，而另一些景点尚有较大旅游发展空间，因此需要建立对旅游景区的现状容量的实时监测机制，利用价格杠杆和管理手段，及时客流信息等调控措施来调节客流。本文正是提出通过基于RFID技术的电子门票系统作为基本平台，结合RFID的定位功能，建立起基于RFID的景区旅游环境现状容量实时监控系统。为景区适时适当控制或疏导局部景区景点游客量，保护景观和旅游环境，实现景区旅游可持续发展提供科学依据和技术手段。

一、RFID技术在旅游业中的应用概述

无线射频识别（Radio Frequency Identification，RFID），又称电子标签（E-Tag），是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术。RFID 应用领域日益扩大，现已涉及到人们日常生活的各个方面，并将成为未来信息社会建设的一项基础技术。在旅游业上RFID的应用还很少，多限于门禁管理。但在国外，已出现在大型公园中对儿童的定位成功应用。

对于游客的地理位置获取，过去常采用GPS（全球定位系统）技术。但由于GPS对于普通旅客来说，相关设备较贵，携带不方便，使用较困难。所以一直影响和制约着GPS在旅游业方面的广泛应用。而如果要实现景区的环境现状容量的实时监控，则必须保证景区的所有游客都能在特定的地点实时的，自动的被获取到地理位置信息。这就需要通过其他的定位技术来实现。而RFID技术凭借其成本低，携带方便，定位对用户透明等特点，完全可以实现景区所有游客的特定位置的定位功能。再结合GIS强大的空间信息的管理和分析能力，将能很好的实现旅游环境容量的实时监控的功能。

二、风景区环境现状容量实时监控RFID系统硬件构成

基本的RFID 系统由RFID 标签（Tag）、RFID 阅读器（Reader）及应用支撑软件等几部分组成。图1所示是一个可应用于景区基于电子门票的RFID 系统。

RFID 标签（Tag）由芯片与天线（Antenna）组成，每个标签具有唯一的电子编码。标签附着在物体上以标识目标对象，如果被游客以电子门票的形式携带在身上，便可以在该游客游览该景区时起到暂时标识他惟一身份的作用。在实现系统中，可采用主动式（Active）标签来提高标签被识读的距离（可达100m）。

图1基本RFID 系统构成

三、基于RFID的景区环境现状容量实时监控系统设计方案

1.基于RFID的景区环境现状容量实时监控系统构架

基于RFID的景区环境现状容量实时监控系统由电子门票（RFID卡），RFID阅读器，触摸式电脑，服务器，工作站，计算机网格和应用软件所组成。其中电子门票是携带的RFID的载体，也就是RFID标签（TAG）在旅游业上的一种具体应用形式。阅读器分为两种，一种是安装在景点入口的门禁系统，另一种是分布在游览路张各主要信息采集点的普通阅读器。触摸式电脑为旅客提供位置和电子导游服务。服务器和工作站架设在景区的网络或信息中心，服务器提供集中的数据库服务、信息服务和应用服务，数据库服务器包括非空间数据库服务器和空间数据库服务器。而工作站则为工作人员提供进行系统管理和数据查询和统计的平台。应用软件和计算机网络系统则为整个系统的运作提供支持。网络系统根据不同景区的实际情况，可以是有线，无线或有线与无线相结合的方式。旅游景区RFID系统的结构图如图2所示。

图2基于GIS的景区旅游环境容量实时监控系统框架图

软件系统包括操作系统，数据库管理系统，GIS平台，环境容量实时监控系统软件及信息系统。系统采用B/S和C/S相结合的方式。B/S结构系统功能主要包括游客在触摸屏等可访问设备上实现对伙伴或导游及对象的当前相对位置查询等。而C/S结构功能主要实现景区管理人员对景点、游道、水域等指定位置的环境容量的实时监控、分析及其他管理功能。其系统体系结构如图形所示。

图3系统体系结构

2.环境现状容量参数获取

(1)游览线路上实时游客人数参数获取.游览线路上实时游客人数是指在某一时间点上，在一条游览线路上游客的总人数。游览线路可以是一条游览路径，也可以是一个景点。对于有入口和出口的游览线路，可以在入口和出口处安装阅读器。当旅客经过这些地点时，阅读器便会对带有RFID的电子门票进行信息自动采集，并记录采集的时间。在入口处采集的时间为该旅客进入游览线路的时间，而出口处采集的时间为该旅客离开游览线路的时间。这样，便可以随时统计在某一个时间点的游客总人数或某一时间段内游客的平均人数。

(2)游客在某一景区内的逗留时间参数获取。同样，由于旅客在进入和离开游览线路时都被阅读器记录了信息采集的时间，所以我们便很容易通过计算机得到每个旅客在游览线路上的逗留时间，也可以统计出所有旅客在这一游览线路上的平均逗留时间。

3.软件系统技术路线设计

系统软件结构用Oracle数据库来管理海量数据，基于SuperMap GIS软件，用VC 语言进行二次开发，建立景区环境现状容量实时监控系统平台，软件结构体系如图4 所示。

图4 软件结构体系

其中数据服务层安装Oracle 服务器。该层采用Oracle Spatial 空间数据库管理图件数据，包括空间数据和属性数据。利用Oracle Spatial 建立以要素为单位与比例尺无关的集中统一的空间数据库，实现海量数据存储。逻辑层采用VC 编写应用程序，安装Oracle Client，通过Oracle NET 请求数据层服务实现对图形数据的修改。将Oracle 下载的空间数据类型转换为SuperMap对象，再传给客户端。逻辑层将数据层与客户端隔开，负责识别用户身份、传输数据的加密，保障数据安全、有效和便于控制。客户端安装景区环境现状容量实时监控系统，实现图形数据的显示和浏览、图形打印以及图形的编辑处理。客户端与上层采用TCP/IP 联接，没有安装Oracle Client，减少系统的开销。

4.软件系统功能

在本系统中，我们采用了北京超图公司开发的新一代组件式GIS软件平台――SuperMap Objects 2003。该平台软件在系统实施中发挥了重要作用，为游客的定位、环境容量的实时监控、旅客流量和流向监控和管理、游客导游、基于游客流量和游览路线景点各指标分析等提供了强有力的工具。同时可用于管理、显示景点地理空间数据以及受控目标信息，为管理人员和旅客提供直观、形象的信息服务。系统在实现基本的如权限管理，数据管理等功能之外，主要实现以下业务功能。

(1)游客定位功能。在当前电子门票与游客身份证信息没有建立关联的情况下，只能实现基于电子门票代码的位置查询，并且按RFID阅读器的分布情况，决定其定位的精度。但该系统还为游客的身份证信息预留了接口，如果第二代身份证被广泛使用后，可以在游客购票时通过读取其身份证中的身份证号，并与电子门票进行关联，则可以实现指定游客的定位和浏览轨迹查询业务功能。这项功能尤其可以帮助快速寻找家庭出游中的失散的老年人和小孩旅游者。

(2)景点游客流量及环境容量实时监控分析功能。对某一个时间点或时间段内景点的游客容量进行统计和分析，以实现指定景点的环境容量的监控和分析。同时，也可对整个景区的游客流量和环境容量按各种时间粒度进行时段分析。并通过计算机辅助决策功能实现对景区游客的管理，比如通过对环境容量过载的景点暂时限制售票等措施来进行游客分流。

(3)强大的地图显示与查询功能。完全数字化的地图，包含精确的景区地理信息和详细的属性信息。具有地图的无级放大、缩小、恢复和拖动以及模糊查询等功能，空间数据管理功能强大，操作极为方便。

(4)轨迹存储、回放显示及打印功能。对单个游客或旅游团体的浏览轨迹进行浏览、打印输出。并通过对游客游览轨迹的分析，判断出游客对风景区内景点和相关旅游项目的选择和偏好，从而调整游览线路组织和项目安排，对风景区的开发和规划提供决策支持。

(5)其他功能。可以在此基础上，与其他技术相结合，进行基于游客和管理人员的其他相关功能服务。比如和短信相结合，提供有针对性的导游服务，提醒服务，景点信息服务等。也可以通过建立亲友和团体关系，来实现亲友之间及团体之间的位置查询等服务。

四、结束语

随着GIS技术和RFID技术的不断发展，RFID标签和阅读器成本将不断的降低。RFID定位功能的不断增强，相信在会在越来越多的旅游景区内采用该系统或同类系统对景区环境容量进行实时监控，这将为旅游景区的可持续发展战略决策上起到关键的支持作用。