本文關(guān)鍵詞：路網(wǎng)環(huán)境下移動對象查詢技術(shù)研究與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 城市道路網(wǎng)絡(luò) 移動對象連續(xù)密度查詢 全時態(tài)索引 移動對象查詢原型系統(tǒng)

【摘要】：隨著我國社會經(jīng)濟的高速發(fā)展,機動車擁有量的大幅度增加,交通擁堵己經(jīng)成為不容忽視的社會問題。由于城市交通網(wǎng)絡(luò)和移動對象信息具有規(guī)模龐大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜的時空特性,研究如何高效、準(zhǔn)確地查詢處理大量的時空信息,并提供城市交通擁堵區(qū)域查詢服務(wù)已成為緩解城市交通狀況的有效方式。本文針對路網(wǎng)環(huán)境下移動對象索引和查詢技術(shù)進行了研究,主要工作如下:(1)分析了目前城市道路交通面臨的交通擁堵問題,針對路網(wǎng)和移動對象數(shù)據(jù)具有規(guī)模龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特性,路網(wǎng)環(huán)境下移動對象索引和連續(xù)密度查詢技術(shù)的研究對于緩解城市交通狀況具有實際的應(yīng)用價值。此外,闡述了移動對象索引和查詢技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。(2)傳統(tǒng)的連續(xù)密度查詢多數(shù)采用定期執(zhí)行基于密度的聚類算法,頻繁的聚類計算導(dǎo)致查詢響應(yīng)時間的延遲。此外,現(xiàn)有的道路網(wǎng)絡(luò)模型僅考慮路段和交叉點因素,忽略了道路的行駛方向和路段寬度,并不符合特定的應(yīng)用場景需求。本文重新定義道路網(wǎng)絡(luò)模型,提出了路段復(fù)雜度和路段狀態(tài)時間概念來計算路段密度,并設(shè)計了路網(wǎng)環(huán)境下連續(xù)密度查詢算法(Continuous Density Query based on Road Networks,RNCDQ)。通過兩段式查詢處理方式,避免了對全局路網(wǎng)和移動對象信息的連續(xù)查詢,減少了全局密集區(qū)域的計算資源。實驗結(jié)果表明:與TBDQ(TPR-based Density Query)、SDQ(Snapshot Density Query)、MODQ(Moving Objects Density Query)和CBDQ(Cluster-based Density Query)算法相比,RNCDQ算法具有較好的查詢效率和查詢準(zhǔn)確性。(3)針對現(xiàn)有移動對象索引僅優(yōu)化內(nèi)存/磁盤兩層結(jié)構(gòu),忽略了索引節(jié)點在內(nèi)存中的緩存敏感性問題,提出一種基于分布式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的全時態(tài)索引(Distributed Full-Temporal Bx-Tree,DFTBx-tree)。該索引結(jié)構(gòu)分別根據(jù)緩存行和數(shù)據(jù)頁大小等條件設(shè)計內(nèi)存和數(shù)據(jù)遷移鏈索引節(jié)點大小。此外,構(gòu)建歷史數(shù)據(jù)遷移鏈,實現(xiàn)移動對象歷史數(shù)據(jù)持久化,支持移動對象全時態(tài)軌跡查詢。實驗結(jié)果表明:與Bx樹、Bdual樹、TPR*樹和STRIPES相比,DFTBx樹具有較好的查詢和更新效率。(4)基于百度地圖編程接口和上述研究成果,設(shè)計并實現(xiàn)了路網(wǎng)環(huán)境下移動對象查詢原型系統(tǒng)。該系統(tǒng)實現(xiàn)了城市交通的實時路況顯示、車輛定位顯示、車輛軌跡查詢、公交線路查詢和公交換乘方案查詢等功能,驗證了移動對象連續(xù)密度查詢和全時態(tài)索引的有效性和實用性,支持原型系統(tǒng)中道路實時路況、車輛定位和車輛軌跡查詢的高效查詢。
【關(guān)鍵詞】：城市道路網(wǎng)絡(luò) 移動對象連續(xù)密度查詢 全時態(tài)索引 移動對象查詢原型系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U495;TP311.13
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 緒論9-19
• 1.1 課題背景與研究意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 移動對象索引技術(shù)10-14
• 1.2.2 移動對象查詢技術(shù)14-16
• 1.3 本文主要工作16-17
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)17-19
• 第二章 路網(wǎng)環(huán)境下移動對象查詢基礎(chǔ)理論19-31
• 2.1 道路網(wǎng)絡(luò)模型概述19-21
• 2.2 移動對象相關(guān)理論21-24
• 2.2.1 移動對象的定義和特點21-22
• 2.2.2 移動對象的數(shù)據(jù)模型和存儲方法22-24
• 2.3 移動對象索引技術(shù)24-27
• 2.3.1 移動對象索引技術(shù)分類24-25
• 2.3.2 相關(guān)索引結(jié)構(gòu)：B~x-tree25-27
• 2.4 移動對象查詢技術(shù)分類27-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 第三章 路網(wǎng)環(huán)境下移動對象查詢原型系統(tǒng)設(shè)計31-50
• 3.1 系統(tǒng)需求分析31-35
• 3.1.1 系統(tǒng)功能性需求31-34
• 3.1.2 系統(tǒng)非功能性需求34-35
• 3.2 系統(tǒng)總體設(shè)計35-39
• 3.2.1 邏輯體系架構(gòu)設(shè)計35-36
• 3.2.2 物理體系架構(gòu)設(shè)計36-37
• 3.2.3 系統(tǒng)總體包結(jié)構(gòu)設(shè)計37-39
• 3.3 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計39-49
• 3.3.1 道路信息管理子系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計39-41
• 3.3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理子系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計41-45
• 3.3.3 車輛軌跡查詢子系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計45-47
• 3.3.4 公交查詢子系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 第四章 基于道路網(wǎng)絡(luò)的移動對象連續(xù)密度查詢50-63
• 4.1 引言50-51
• 4.2 相關(guān)工作51-53
• 4.3 基于道路網(wǎng)絡(luò)的連續(xù)密度查詢53-58
• 4.3.1 路段密度計算53-54
• 4.3.2 索引結(jié)構(gòu)54-55
• 4.3.3 RNCDQ算法55-58
• 4.4 實驗結(jié)果與分析58-62
• 4.4.1 實驗內(nèi)容與設(shè)置58-59
• 4.4.2 查詢性能測試59-61
• 4.4.3 查詢結(jié)果精確性測試61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 基于分布式內(nèi)存數(shù)據(jù)庫的移動對象全時態(tài)軌跡查詢63-76
• 5.1 引言63-64
• 5.2 相關(guān)工作64-66
• 5.2.1 移動對象索引64-65
• 5.2.2 緩存敏感索引65-66
• 5.3 DFTB~x樹索引66-68
• 5.3.1 DFTB~x樹索引框架66-67
• 5.3.2 內(nèi)存索引結(jié)構(gòu)67-68
• 5.3.3 數(shù)據(jù)插入和節(jié)點分裂68
• 5.4 數(shù)據(jù)持久化68-69
• 5.5 查詢處理及算法69-71
• 5.5.1 范圍查詢69-70
• 5.5.2 KNN查詢70-71
• 5.5.3 全時態(tài)軌跡查詢71
• 5.6 實驗結(jié)果與分析71-75
• 5.6.1 實驗內(nèi)容與設(shè)置71-72
• 5.6.2 索引軌跡查詢性能測試72-73
• 5.6.3 索引空間大小測試73-74
• 5.6.4 索引更新性能測試74-75
• 5.7 本章小結(jié)75-76
• 第六章 路網(wǎng)環(huán)境下移動對象查詢系統(tǒng)實現(xiàn)與測試76-100
• 6.1 系統(tǒng)實現(xiàn)76-86
• 6.1.1 道路信息管理子系統(tǒng)實現(xiàn)76-79
• 6.1.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理子系統(tǒng)實現(xiàn)79-83
• 6.1.3 車輛軌跡查詢子系統(tǒng)實現(xiàn)83-85
• 6.1.4 公交查詢子系統(tǒng)實現(xiàn)85-86
• 6.2 系統(tǒng)測試86-99
• 6.2.1 測試環(huán)境86
• 6.2.2 系統(tǒng)功能測試86-95
• 6.2.3 系統(tǒng)性能測試95-99
• 6.3 本章小結(jié)99-100
• 第七章 總結(jié)與展望100-102
• 7.1 論文工作總結(jié)100
• 7.2 研究展望100-102
• 參考文獻(xiàn)102-106
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文106-107
• 致謝107

【相似文獻(xiàn)】

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