[发明专利]一种轨道交通网络客流数据中图结构数据的实时查询方法

权利要求书

1.一种轨道交通网络客流数据中图结构数据的实时查询方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)对带有属性和标签的数据图，首先按照顶点进行哈希划分，然后对各分区内边和顶点进行基于跳数的复制，即将与边界顶点距离不超过跳数k的其他分区的顶点及其关联边从其他对应分区内复制到本分区；同时建立边界顶点索引和顶点属性索引；

(2)输入查询图，计算查询图的半径和中心顶点集，并选取查询起始点；

(3)按照查询起始点，生成查询图的查询序列；

(4)将查询图送入各个分区，在各个分区内根据查询图的查询起始点的特征过滤出满足条件的数据图中的查询起始点；

(5)进行级联式的图查询过程，具体如下：

(5.1)根据数据图的查询起始点，将查询图的查询序列进行排序；

(5.2)级联地按照查询图的查询序列依次在数据图上进行查询；

(5.3)在查询过程中进行查询结果集是否为空的检测，同时进行组合；若发现查询结果集为空，则提前终止本层查询；

(6)收集所有分区的查询结果集，完成分布式图查询过程。

2.根据权利要求1所述的一种轨道交通网络客流数据中图结构数据的实时查询方法，其特征在于，所述步骤(1)具体包括以下子步骤：

(1.1)对输入的数据图的每一条边按照边所关联的顶点进行分类，将某条边归入源顶点和目标顶点的两个类中，分类的最终结果记为与某个顶点关联的所有边的集合；

(1.2)对所有顶点进行哈希划分，即将具有相同哈希值的顶点及其所有关联边放在一个分区内；

(1.3)对各分区内边和顶点进行基于跳数的复制，假定跳数为k，对于某一分区内的所有边界顶点，将与该边界顶点距离不超过k的其他分区的顶点及其关联边从其他对应分区内复制到本分区，具体如下：在每个分区中，采用迭代的方式，开始时将轮次记为0，将和边界顶点相邻的其他分区的顶点及关联边复制到本分区，然后将新加入的顶点作为新的边界顶点，并将轮次加一，继续下一轮次的迭代，直到轮次和跳数k相等时停止；

(1.4)建立边界顶点索引和顶点属性索引；

所述边界顶点索引：建立边界顶点所在其他分区的分区号的索引；

所述顶点属性索引：按照顶点的属性建立索引。

3.根据权利要求1所述的一种轨道交通网络客流数据中图结构数据的实时查询方法，其特征在于，所述步骤(2)具体包括以下子步骤：

(2.1)计算查询图的半径，具体如下：

(2.1.1)对于查询图中的每个顶点，计算与该顶点距离最远的顶点的距离，作为该顶点的半径；

(2.1.2)计算出查询图中所有顶点的半径后，将最小的半径作为该查询图的半径；

(2.2)在查询图中，将所有绑定顶点加入查询图的绑定顶点集中，其中绑定顶点指的是数据图中仅存在唯一顶点与之对应；

(2.3)选取查询图的查询起始点，具体步骤如下：

(2.3.1)如果绑定顶点集中仅存在一个顶点，则直接将其作为查询起始点；如果存在多个顶点，则选取半径最小的作为查询起始点；

(2.3.2)如果绑定顶点集为空，则对所有查询图顶点在数据图中进行一层查询，具体步骤如下：

(2.3.2.1)使用顶点属性索引进行过滤，找出和查询图中顶点的属性一致的所有顶点构成点集；

(2.3.2.2)在点集中进行入度过滤，过滤掉数据图中入度小于查询图中查询起始点的入度的顶点；

(2.3.2.3)在点集中进行出度过滤，过滤掉数据图中出度小于查询图中查询起始点的出度的顶点；

(2.3.2.4)在点集中进行边过滤，若存在查询图查询起始点的某一条关联边，在数据图顶点中没有任何关联边的属性及方向与该边相同，则过滤掉该顶点；

(2.3.3)统计步骤(2.3.2)中查询图顶点在数据图中过滤出的顶点数目，记为n_i，同时将查询图顶点半径记为r_i；

(2.3.4)计算查询代价将查询代价最小的查询图顶点作为查询起始点。