导航是人类的一项基本活动，为人们（或其他动物）为了到达环境中特定目的地而采取的一系列协调运动，包括找路（wayfinding）和行进（locomotion）两个子活动。找路是人们确定环境中从起点到目的地路径的过程，包括对环境的感知、记忆及推理等。行进则是人们利用自身的感官和运动系统沿着预定路径前进的过程，包括回避障碍物和协调肢体器官等。某些情况下，导航是只有一些专业人员利用先进设备才能够掌握的高级技能，如航海、航空、航天等。而实际上，人们在日常生活中每天都进行着各种导航活动，如上班、购物、访友、旅游等。

尽管人们能够借助一些工具或方法，如道路标识牌、地图和向别人问路等，实现在陌生或不甚熟悉的旅游环境中的导航，然而大多数人仍然无法找到最高效的路径或者难以沿着最高效的路径行进。据美国交通和环境部门调查统计，由于没有选择最高效路径或者忽视道路的交通状况，大约有20%的车辆行驶里程是被浪费掉的（King，1986）。经常性低效或不成功的导航还会带来一系列个体和群体层面的问题，如增加驾车者的挫折感和焦虑情绪，降低社会上资源和人口的流动性等。

在人类科技发展早期，人们已经开始采用一些可以辅助导航的仪器设备，如用于判定方位的罗盘仪、用于量测距离的里程计和测距仪等，以方便更加准确地确定环境中具体位置或者绘制大比例尺旅游地图等。现代信息和通信技术的发展则使人们有了更先进有效的辅助导航手段，如交通信息与控制系统（Transport Information and Control Systems，TICS）、先进驾驶员辅助系统（Advanced Driver Assistant Systems，ADAS）、先进的出行者信息系统（Advanced Traveler Information Systems，ATIS）、智能交通系统（Intelligent Transport Systems，ITS）、车辆导航系统（Vehicle Navigation Systems，VNS）等。这些系统可以实现实时高效地按照特定标准规划从游客当前位置或其他地点到达指定目的地的最优路径，并指导游客沿着最优路径顺利抵达目的地。

图8-20　旅游导航系统的基本构成模块

1.旅游导航导览系统

旅游导航系统一般包括导航电子地图、空间定位、地图匹配、路径规划、路径引导、人机交互和无线通信、知识配比等8个基本模块，如图8-20所示。这些模块的基本功能如下：（1）导航电子地图又称电子地图数据库，主要按照特定的格式或标准存储环境中道路网（包括道路和路口）和其他地理要素的空间和属性信息，如道路形状、道路名称、道路等级、地址编码、限行速度、通行方向和限制转向等；（2）空间定位，利用航位推测法、卫星定位系统或地面无线电通信等技术中的一种或组合方法确定导航终端（如导航仪、手持PDA和智能手机等）的准确位置；（3）地图匹配，通过比较导航终端的行动轨迹和电子地图中的道路空间信息将游客的当前位置映射到道路上，以补充空间定位过程中产生的累积误差；（4）路径规划，利用有效的算法和道路网结构为一个或多个终端游客计算从起点到目的地、符合特定准则（如距离、通行时间和路径复路径上每个转向的具体方式。

图8-23　认知导航相关的主要研究内容

关于融合知识的路径引导的代表性方法有目的地描述、对话驱动的路径引导、基于知识的路径概约和个性化路径服务。

目的地描述一种存在于人与人之间或计算机系统与游客之间、通过指代性陈述确切地描述路径的目的地在城市环境中所处的具体位置的方法。其描述的内容是通过与对环境具有先验空间知识的问路者或游客进行推理性的交际生成的。利用计算机自动实现目的地描述主要分为三个步骤：首先，按照显著度的高低将城市中各种空间要素（包括区域、街道和地标等）组织成分层的数据结构；然后，根据关联理论从分层数据集中依次选择与目的地关联度最高的一系列属于不同层次的空间要素作为参考对象；最后，将这些参考对象和目的地之间的空间关系组织成自然语言传递给游客。在接收到并理解了目的地描述的内容后，游客以其熟悉的一个或若干个参考对象为中继目的地，并利用自己的认知地图规划从当前位置到下一个中继目的地其最喜欢的路径，然后通过自主导航向该中继目的地行进。抵达最后一个中继目的地后，如果游客能够观察到或推理出目的地的位置，就可以直接驶向目的地；否则，就需要求助于其他路径引导方式直至抵达最终目的地。在目的地描述的实现过程中，通过智能的人机交互快速推断出游客具有的先验空间知识能够使参考对象的选择更加合理，并能使路径信息的交际过程更加顺畅。(www.daowen.com)

对话驱动的路径引导。由于大多数游客对其自身所处的环境既有熟悉的部分又有不熟悉的部分，对话驱动的路径引导通过人机对话的方式获取游客的先验空间知识，进而针对不同的情况在转向引导和目的地描述两种模式之间进行切换，以提供最符合游客需求的路径引导信息。该方法地实现流程如图8-24所示。当游客提出路径引导请求时，系统首先规划最优路径，然后选择该路径上与目的地关联度较高的显著空间要素作为参考对象，并根据这些参考对象生成目的地描述信息；游客接收到目的地描述信息后，可以通过自主导航前往目的地，也可以在抵达某个显著地参考对象后向系统请求更详细的引导信息；系统接收到详细信息请求后，开始计算沿着既定路径从当前位置到下一个显著参考对象的基于转向的引导信息，然后将其逐步或一次性地提供给游客；当游客抵达这个显著参考对象后，系统重新评估原先提供的目的地描述并在必要时重新生成新的目的地描述信息，然后询问游客是否可以自主抵达下一个显著参考对象。因此，系统主动提供目的地描述和被请求提供详细的转向引导信息之间是一个循环的过程，直至最终抵达目的地或最后一个显著参考对象。对于后一种情况，系统采用转向引导的方式辅助游客抵达目的地。

图8-24　对话驱动的路径引导的实现流程

基于知识的路径服务。基于游客先验空间知识的路径描述概约化方法，相对于路径图模型，该方法中还定义了熟悉路段、陌生路段、已知位置和已知决策点等对象，熟悉路段和陌生路段分别指在游客熟悉和陌生的区域内的路段；已知位置指游客熟悉的地标、地址或建筑物等；已知决策点指熟悉区域和陌生区域的转换点。为了生成认知效果更好的路径引导信息，有三种不同类型的熟悉路径：KNNK路径，即仅包含一条熟悉路段（K）和一条陌生路段（N）的路径；KNK-NKN路径，即包含一个熟悉路段和两条陌生路段或反之的路径；KNKN+-NKNK+路径，即由KN-NK路径和KNK-NKN路径任意组合生成的路径。在这三种熟悉路径中，熟悉路段和陌生路段可以改变先后次序。这就造成了已知位置和已知决策点的分布也会发生相应的变化。基于该方法的实际应用面临的最大问题是如何采用最有效的方法判断游客的熟悉路段和已知位置。

个性化路径服务，其实现主要包括两个步骤：首先，收集游客熟悉的地标和路径数据并形成个性化的配置文件；然后，系统利用电子地图和配置文件规划复杂度最低的个性化路径，并向游客呈现已规划出路径的引导信息。个性化配置文件通常由游客手动手动输入或者由轨迹记录系统自动收集，并被存储为以地标为顶点、以路径为边的图。完成配置文件后，系统预先为每个地标创建一个路径树。在路径规划时，系统先在配置文件的地标图中搜索从出发点到各个地标的最短路径，然后从地标的路径树中查找从各个地标到目的地的路径，最后合并两部分路径并比较完整路径的总花费。在路径引导过程中，地标是游客选择正确路径的主要线索。由于其规划出来路径通常经过很多游客熟悉的地标，该系统能够向游客提供认知压力更低、信息冗余量更少的路径引导，并降低游客在不熟悉道路上花费的时间。

回顾与引申：

1.如何理解位置服务在旅游活动过程与旅游消费过程中的重要性？

2.分析比较位置服务在旅游产品空间规划、路线组织、要素配置和旅游消费目的地选择、游线决策、游程导引两个方面的工作原理异同？

3.以泰山为例，选择高德地图、世界邦、丸子地球等旅游应用，比较其在行程规划、地图可视化、定位精度、推荐信息等方面的异同。

4.基于旅游市场对空间位置的高度依赖性，探讨旅游位置服务进行产品和服务方式创新的方法和途径有哪些？