基于降维的路网移动对象索引技术与实现

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随着互联网信息技术、移动计算技术以及无线通讯技术的发展,移动应用的需求日益增多,移动对象的应用领域也越发广阔。在此类应用中如何高效地管理空间中运动的对象成为研究热点,并由此诞生了移动对象数据库(Moving ObjectDatabases,MOD),而研发高效的移动对象数据库索引成为实用而迫切的需求。  在此类现实应用中,移动对象往往是在受限制的道路网络中移动,因此路网移动对象索引成为移动对象索引研究的一个重要和流行的课题。本文对路网移动对象索引技术和查询算法等问题进行了研究,在经典路网模型的基础上,提出了一种基于降维的路网移动对象索引DR-tree。  路网中的道路和路段可以用其最小二维限定矩形表示,通过映射函数把二维矩形投影成带参数的一维相点,进而利用相点集合来表示二维矩形集,由此达到了降维的目的。在此基础上,定义相点之间的拟序关系,并建立基于拟序划分的拟序分支结构,提出基于拟序划分的路网路段索引QOP-tree,并讨论此索引的构造和查询算法。据此,利用QOP-tree建立移动对象索引DR-tree。  移动对象索引DR-tree是一个混合索引,其结构分为上下两层,上层用于索引路网路段信息;下层用于索引移动对象在道路上运动的轨迹段。上层由一棵QOP-tree(Quasi Order Partition tree)和哈希结构HR组成;下层由一片R树森林和辅助的哈希结构HB以及B+树森林组成。  最后,本文设计了仿真实验,从索引构建、查询以及更新三个方面,通过与现有索引DISC-tree做对比分析,结果表明DR-tree具有更优越的查询性能,并实现了一个移动对象轨迹查询系统,证明了DR-tree的可行性与有效性。
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