[发明专利]时间依赖路网上多用户的skyline查询的方法

说明书

本发明公开了一种针对时间依赖路网上多用户Skyline查询的方法，属于计算机领域中数据管理与查询方向。本发明首先结合用户在真实路网上进行个人需求服务的查询需求，设计了时间依赖路网上多用户的Skyline查询，建立了基于标记点的最短路径树。并在此基础上，给出了一种针对时间依赖路网上多用户Skyline查询算法，算法有效解决了实际路网中个人需求服务的查询需求。算法实施过程中，通过采用最短路径树及凸包等几何结构，进一步提升查询效率，依据凸包建立搜索区域来进行高效扩展。本发明的方法可以解决用户真实路网上的位置服务需求，通过最短路径树及凸包的结构保证了查询效率，具有很强的实际应用价值。

技术领域

本发明涉及一种路网上基于位置服务的查询方法，具体涉及一种在时间依赖路网上的多用户Skyline查询方法，属于计算机领域中数据管理与查询技术领域。

背景技术

如今，随着移动设备的发展，在我们的日常生活中越来越普及。由于现有的移动设备通常都装有全球定位系统芯片，用户可以很容易地获得自己的位置。随着各行各业对基于位置的服务(Location Based Services,LBS)需求不断扩大，对于基于位置的服务研究也不断深入。在我们的日常生活中，道路网上已有很多LBS应用。例如，导航系统、旅游应用程序。

在不同类型的路网中进行多用户Skyline查询需要不同的算法。因此对于每一种路网模型，都会有一些合适的算法来进行多用户Skyline查询。如果路网模型中的边权值是静态的且确定性的，那么这个路网模型就是非时间依赖路网，也称为静态路网。静态路网下多用户Skyline查询的相关研究已十分成熟，在静态网络中已提出了许多有效的算法。这些算法均为标准的多用户Skyline查询算法。

而随着城市道路网络上私家车的数量不断增加，越来越多的路网卡口开始发生交通拥堵。这就会导致许多社会问题的产生，例如城市交通污染和居民出行时间的变化。为了能够帮助人们能够更有效地应对外界情况的改变，例如交通状况，天气因素，突发事件就需要时间依赖路网模型。其中，道路边权值跟随时间而产生变化。一位到南京来旅游的游客，他/她对于离他/她所在的旅游景点附件较劲的五星餐厅非常感兴趣，例如最负盛名的几个餐厅，金陵春酒楼、江苏酒家等。他/她提出一个查询，询问此时此刻通往哪个餐厅最优；答案取决于出发时间。例如，10:00时，去金陵春酒楼需要40分钟。这是最优的餐厅。尽管如此，如果他/她在22:00查询相同的问题，在相同的空间点，最近的餐厅是江苏酒家。在静态路网中，无论何时进行相关查询，返回的结果都是相同的。而时间依赖路网中的多用户Skyline查询则不同，需要考虑外界因素对路网边权值的影响，更符合实际情况。

由于实际路段上的行驶时间由时间决定，也就是说，其取决于路段上当前时间的交通车流量，所以实际路网是时间依赖路网而非静态路网。但目前技术大多针对静态空间中的路网距离，未能有效考虑路网的动态属性。例如，病人查询能周围最优的医院，食客寻求周边最优的饭店，家长考虑住宅周边最优的兴趣班等。同时查询算法需要计算所有用户到所有对象数据点的距离，这个计算是非常耗时且不切合查询实际的，这些距离计算是算法效率提升的最大瓶颈。

发明内容

基于上述问题，本发明提出新的时间依赖路网上多用户Skyline查询用以解决实际生活中查询在路网边权值随时间变化的动态环境下进行包含用户和对象数据集位置信息的多用户Skyline查询问题，并对此构建了一个基于标记点的最短路径树结构，运用凸包等几何结构和最短路径树有机结合，能够有效处理时间依赖路网上多用户Skyline查询。