移動(dòng)對(duì)象軌跡模型、索引結(jié)構(gòu)與查詢研究.pdf

1、隨著無線通訊技術(shù)、衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)的快速發(fā)展，跟蹤并記錄移動(dòng)對(duì)象的位置信息成為可能。如何有效地對(duì)移動(dòng)對(duì)象進(jìn)行管理、查詢及提供準(zhǔn)確的基于位置服務(wù)的應(yīng)用需求使得移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫研究面臨著新的挑戰(zhàn)。 本文研究的目的是建立移動(dòng)對(duì)象位置表示的全軌跡模型，并在其上解決移動(dòng)對(duì)象軌跡更新與預(yù)測(cè)策略、移動(dòng)對(duì)象索引、移動(dòng)對(duì)象最近鄰查詢技術(shù)，提出切實(shí)可行的解決方案。現(xiàn)有的移動(dòng)對(duì)象軌跡建模方法都不能很好地處理過去、現(xiàn)在、將來的位置信息，都存

2、在片面性。因此，如何建立高效地支持過去、現(xiàn)在、將來信息處理的移動(dòng)對(duì)象全軌跡模型是本文所要解決的問題之一。在時(shí)空模型MOST基礎(chǔ)之上結(jié)合離散建模的思想，提出了支持過去、現(xiàn)在、將來信息處理的移動(dòng)對(duì)象全軌跡模型。時(shí)空模型MOST不能處理歷史信息，可以在基于點(diǎn)的軌跡建模方法之上采用線性插值的思想來處理；它可以處理當(dāng)前、短暫的將來信息，為了處理較長(zhǎng)將米信息可以采用軌跡預(yù)測(cè)方案來解決。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明了移動(dòng)對(duì)象全軌跡模型具有其合理性與可行性，

3、能有效地支持移動(dòng)對(duì)象的查詢。為了有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)的查詢操作，需要引入有效的移動(dòng)對(duì)象索引技術(shù)。以往的大部分索引方法分別是針對(duì)歷史信息與當(dāng)前信息提出的，對(duì)于預(yù)測(cè)將來位置及支持全時(shí)態(tài)信息處理的索引方法比較少并效率低。 本文從移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)表示方式的角度來綜合分析主要移動(dòng)對(duì)象索引技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)一步地優(yōu)化了索引結(jié)構(gòu)，從而提高移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)庫的查詢效率及減少索引結(jié)構(gòu)自身的更新頻率。同時(shí)，通過對(duì)TB-tree的改進(jìn)，結(jié)合TPR*-tre

4、e提出了支持移動(dòng)對(duì)象全軌跡模型的全時(shí)態(tài)索引結(jié)構(gòu)TB+_FPR*-tree。有效的理論分析保證了TB+_TPR*-tree的正確性，模擬實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了其索引結(jié)構(gòu)的可行性。由于移動(dòng)對(duì)象最近鄰查詢處理的數(shù)據(jù)量龐大，頻繁地查詢會(huì)產(chǎn)生大量的時(shí)空開銷并嚴(yán)重地影響查詢效率。因此，能夠有效地處理大量移動(dòng)對(duì)象的最近鄰查詢算法顯得尤為重要。本文在移動(dòng)對(duì)象全軌跡模型上，通過采取速度更新預(yù)測(cè)策略及更新預(yù)留內(nèi)存的自底向上更新的R-tree索引結(jié)構(gòu)改進(jìn)了k-最近鄰查詢