管 峰 張維多

1.2.北京天文館信息中心 北京市 100044

引 言

北京在推進以數(shù)據(jù)驅(qū)動為核心的新型“智慧北京”建設(shè)中，“智慧場館”作為“智慧城市”的有機組成部分，為“智慧場館”的未來發(fā)展提供現(xiàn)實模式和動因［1］。智慧天文館是智慧場館中的一類，天文館“智慧化”代表其通過引入多種智慧元素尋求改進的發(fā)展趨勢，作者通過分析天文館數(shù)字化現(xiàn)狀，提出擬天文館客流量監(jiān)控分析平臺建設(shè)，闡述平臺整體架構(gòu)和各個模塊功能設(shè)計，結(jié)合天文館實際，對擬建設(shè)的客流量監(jiān)控分析平臺進行示例分析，旨在推動智慧化天文館建設(shè)，提升公共服務(wù)能力。

北京天文館是中國第一座大型天文館，是亞洲大陸第一座大型天文館，內(nèi)部設(shè)備當今處于世界領(lǐng)先水平。六十多年來，北京天文館以其獨特的演示手段，吸引了一代又一代的觀眾，為國家AAAA級旅游景區(qū)。當前對館內(nèi)觀眾分析以及天文館與其他景區(qū)、行業(yè)等關(guān)聯(lián)處于空白，缺乏觀眾畫像數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)、行為數(shù)據(jù)，觀眾來源地、游覽偏好、游覽目的、館內(nèi)駐留時長未知，館陳布置、活動策劃、宣傳等缺少數(shù)據(jù)支撐［2］。外部關(guān)聯(lián)分析不足，觀眾參觀天文館與游玩其他景區(qū)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系未知，其他景區(qū)觀眾特征、偏好等情況未知，景區(qū)聯(lián)合活動策劃等內(nèi)容缺少數(shù)據(jù)支撐。

1 需求分析

利用移動海量數(shù)據(jù)及大數(shù)據(jù)分析能力，基于基站信令數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)分析及挖掘，實現(xiàn)運營商大數(shù)據(jù)在天文館科學應(yīng)用，包含實時客流監(jiān)控、客流趨勢分析、基礎(chǔ)畫像分析、深度挖掘分析、外部關(guān)聯(lián)分析及報警及預(yù)告6個方面的應(yīng)用。

客流趨勢分析。對館內(nèi)客流的歷史情況及趨勢的分析，如圖1所示。

圖1 客流趨勢分析圖

外部關(guān)聯(lián)分析。天文館與外部景區(qū)、商圈、酒店的關(guān)聯(lián)分析，如圖2所示。

圖2 外部關(guān)聯(lián)分析圖

2 北京移動大數(shù)據(jù)優(yōu)勢分析

2.1 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)先進

移動數(shù)據(jù)具有全面覆蓋、無縫連接，位置更新上報及時，連續(xù)性高，時間序列準確，數(shù)據(jù)回溯周期長，空間維度和興趣點全面關(guān)聯(lián)，多種類數(shù)據(jù)糾偏等優(yōu)勢。

全新室內(nèi)定位技術(shù)。Lamp-Site、Qcell和Femto基于5G網(wǎng)絡(luò)的室內(nèi)定位解決方案（定位精度3-5米）。

三角定位技術(shù)。三角網(wǎng)絡(luò)定位技術(shù)，定位平均精度5米左右［3］。

指紋定位技術(shù)。根據(jù)接收端設(shè)備與信號源距離越近判定位置。

2.2 數(shù)據(jù)種類全

多源數(shù)據(jù)種類。包含信令位置、客戶數(shù)據(jù)、標簽數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)資源及通信數(shù)據(jù)等信息。

用戶多維畫像數(shù)據(jù)。包含身份信息、位置信息、通信信息、終端信息及上網(wǎng)信息等內(nèi)容。

2.3 實時真實全面的數(shù)據(jù)資源

北京移動在數(shù)據(jù)合法真實性、連續(xù)性、時效性、安全性具有得天獨厚的優(yōu)勢；在跨界應(yīng)用領(lǐng)域，運營商數(shù)據(jù)在覆蓋率、應(yīng)用性、數(shù)據(jù)量級和數(shù)據(jù)觸點等方面也有明顯優(yōu)勢。

3 客流量監(jiān)控分析平臺規(guī)劃

3.1 整體規(guī)劃設(shè)計思路

擬建設(shè)的北京天文館客流量監(jiān)控分析平臺由北京移動提供對應(yīng)的數(shù)據(jù)服務(wù)支撐、平臺開發(fā)及部署，提供標準接口供場館其他系統(tǒng)對接［4］。

前端數(shù)據(jù)可視化呈現(xiàn)。數(shù)據(jù)展現(xiàn)摒棄過去使用數(shù)據(jù)表的形式，設(shè)計通過地圖熱力圖形式、遷徙圖、數(shù)據(jù)趨勢圖等多種圖形方式展現(xiàn)，通過圖形直觀向用戶呈現(xiàn)數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)分析挖掘和應(yīng)用解耦。數(shù)據(jù)的分析挖掘計算在移動大數(shù)據(jù)平臺進行計算處理，計算處理完成后的數(shù)據(jù)通過標準數(shù)據(jù)接口實時/周期性提供給科技館大數(shù)據(jù)平臺應(yīng)用。

數(shù)據(jù)處理與展現(xiàn)實時支撐。在數(shù)據(jù)處理時采用實時處理方式，并能夠在前端實時刷新展現(xiàn)數(shù)據(jù)。

3.2 平臺總體架構(gòu)

系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)分為：接入層、計算存儲層、服務(wù)層、應(yīng)用層、訪問層5層架構(gòu)，如圖3所示。

圖3 客流量監(jiān)控分析平臺整體架構(gòu)圖

3.3 平臺功能設(shè)計

從功能角度劃分，平臺分為場館基礎(chǔ)客流分析、客流挖掘及館外關(guān)聯(lián)分析、分析報告、客流預(yù)警及接口5類功能模塊［5］，如圖4所示。

圖4 客流量監(jiān)控分析平臺功能架構(gòu)圖

3.4 平臺示例應(yīng)用分析

3.4.1 場館基礎(chǔ)客流分析

基于運營商大數(shù)據(jù)，對館內(nèi)客流做基礎(chǔ)性分析，掌握館內(nèi)客流概覽，包含客流量、客流來源、基礎(chǔ)客流畫像、到訪及駐留分析。

客流量分析。提供場館實時觀眾量統(tǒng)計、實時熱力分布及客流趨勢分析，便于數(shù)據(jù)直觀展示，進行數(shù)據(jù)上報、客流監(jiān)測、客流預(yù)警等工作，如圖5所示。

圖5 客流量分析圖

客流來源分析。提供對場館觀眾來源構(gòu)成分析、觀眾來源地排行及遷徙圖，便于根據(jù)不同地域特征，采取措施吸引地方觀眾，如圖6所示。

圖6 客流來源分析圖

基礎(chǔ)畫像分析。提供對觀眾性別、年齡分析功能，便于場館提升面向觀眾的基礎(chǔ)服務(wù)，如圖7所示。

圖7 基礎(chǔ)畫像分析圖

到訪及駐留分析。提供對觀眾在場館駐留時長統(tǒng)計、到訪頻次分析，便于場館合理規(guī)劃主題活動，吸引觀眾，如圖8所示。

圖8 到訪及駐留分析圖

3.4.2 客流挖掘及分析

基于移動大數(shù)據(jù)洞察分析能力，能夠挖掘用戶畫像，對館內(nèi)觀眾進行實時的、連續(xù)的、準確的多維度標簽數(shù)據(jù)分析。另外，可根據(jù)實際需求形成定制化標簽，如圖9所示。

圖9 客流挖掘分析圖

3.4.3 館外關(guān)聯(lián)分析

將天文館與全市景區(qū)、商圈、五星級酒店等場景關(guān)聯(lián)，分析旅游、文化、商業(yè)融合發(fā)展及帶動情況，如圖10所示。

圖10 館外關(guān)聯(lián)分析圖

3.4.4 分析報告

著眼于天文館長周期客流態(tài)勢研究、與其他文旅產(chǎn)業(yè)的融合分析，如圖11所示。

圖11 天文館客流態(tài)勢分析報告

3.4.5 數(shù)據(jù)共享功能

根據(jù)數(shù)據(jù)處理的流向分為交換數(shù)據(jù)庫、共享數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，通過數(shù)據(jù)分層架構(gòu)實現(xiàn)數(shù)據(jù)復用性、可維護性，減少數(shù)據(jù)重復存儲與計算處理。

數(shù)據(jù)共享接口分為輸入接口、輸出接口，輸入接口為從票務(wù)系統(tǒng)獲取相關(guān)票務(wù)數(shù)據(jù)，可用于場館客流擬合、校驗，輸出接口為客流平臺向其他系統(tǒng)推送數(shù)據(jù)，供數(shù)據(jù)共享及展示。數(shù)據(jù)共享結(jié)構(gòu)如圖12所示。

圖12 天文館客流量監(jiān)控分析平臺數(shù)據(jù)共享結(jié)構(gòu)圖

3.4.6 可視化能力簡介

基于不同應(yīng)用場景，儲備可視化大屏庫，提供上千種應(yīng)用模板，并預(yù)設(shè)相應(yīng)交互動效，如二三維聯(lián)動切換、歷史信息回放、風格尺寸設(shè)置［6］。該平臺可以實現(xiàn)3D可視化效果，即基于WebGL跨平臺建模技術(shù)，復制物理區(qū)域，打造精準映射、虛實交互的動態(tài)數(shù)字孿生區(qū)域沙盤。以觀眾視角、場景仿真、鏡頭漫游、3D導航等新穎技術(shù)，為用戶帶來沉浸式體驗觀感。

結(jié)束語

數(shù)字化將成為一種全新的文化生產(chǎn)和傳播方式，以文化保存與傳播的博物館，面臨更新和發(fā)展的挑戰(zhàn)。北京天文館嘗試以一種科學高效的方法對自身資源進行管理，利用客流大數(shù)據(jù)實現(xiàn)天文館智慧化，為天文館安全運行管理和公共服務(wù)提供數(shù)據(jù)支撐，是天文館在技術(shù)革新的嘗試與挑戰(zhàn)，擬建成的客流量監(jiān)控分析平臺會對天文館的發(fā)展帶來前所未的推動作用。