[发明专利]路网中面向集合的空间关键词查询方法

摘要

路网中面向集合的空间关键词查询方法，属于空间关键词查询技术领域。本发明的提出是为了实现对于用户的提出的空间关键词查询能够快速返回多条最佳路线供用户选择。技术要点：本发明所提出的路网中面向集合受查询方向约束的空间关键词查询给出了两种情况，即面向无主关键词的查询和主关键词优先的查询。无主关键词的查询即从查询点出发按照道路网在可查询范围内扩展查询。主关键词优先的查询，首先在可查询范围内以一种迭代替换的方式进行扩展查询直到查询到主关键词对象，若还有关键词没有被已查询到的空间对象所覆盖，则以面向无主关键词的查询方式继续进行扩展查询。分别对以上两种查询进行了实验，证明了所提方法的有效性。

主权项

1.一种路网中面向集合的空间关键词查询方法，其特征在于，所述方法为路网中面向集合受查询方向约束的无主关键词的空间关键词查询，其实现过程为：/n步骤一、给定一个空间关键词查询q＝{(x,y)；[α,β]；(k₁,k₂,...,k_n)；k,r}，查询返回k组空间对象，每组对象在一条满足方向约束和范围约束的线路上，且这k组的评分函数值是所有满足查询要求的查询结果集中最小的k个；/n步骤二、根据Cost函数的定义，知道路网中面向集合受查询方向约束的无主关键词的空间关键词查询查找的一组结果是在一条路线上，假设路线上满足查询条件的一组空间对象为(o₁,o₂,...,o_n)，该条路线的评分函数在此定义为：/n /n在公式(2-1)中，sp(q,o₁)表示查询点q与空间对象o₁之间在路网中的最短路径，sp(o_i,o_i+1)，1≤i＜n，表示空间对象o_i和o_i+1之间在路网中的最短路径，公式中除以r是为了归一化评分，其中r是允许查询的最长路径长度；/n步骤三、为了实现查询，首先需要定义一个数据结构，记录查询已经遍历到的路线及空间对象、剩余未被覆盖的查询关键词和已经遍历的最短路径长度，伪码如下所示：/n /n上述伪码中，ol是一个列表，用来存储查询已经遍历到的满足查询条件的空间对象及其路线上的边的顶点，kl是用来存储还未被覆盖的查询关键词的列表，spl是用来记录查询已经遍历的最短路径长度；/n步骤四、查询过程为：/n给出一个查询q，会给出查询点的位置(q.x,q.y)，查询所面向的方向角[α,β]，查询关键词集q.K，查询的路径长度约束r，查询结果数据集个数k；/n步骤四(一)、首先初始化一个队列U和一个列表L；U用来存储每条遍历路线，每条路线需要存储的信息即为上述定义的一个结构体entry，在此称为一条记录，entry的ol记录当前已遍历到的点，ol包括查询点q、满足查询条件的空间对象和边的顶点；且所述当前已遍历到的点按遍历顺序存储，entry的kl记录目前还没被已查询的空间对象所覆盖的查询关键词，entry的spl记录目前已遍历到的点所在路线的最短路径长度；L用来存储满足查询条件的记录，在每条记录中，ol列表中的一组空间对象共同覆盖查询关键词且所有对象所在的路线在查询方向角内，kl为空表明所有要查询的关键词已被查询到的空间对象所覆盖，spl的值小于路径长度约束r的值；/n步骤四(二)、然后，创建一条记录，分三步进行处理查询点所在的边及边上的对象，第一步，通过利用路网中局域网IR树能够定位到(q.x,q.y)所在的边e_i,j，把q加入entry的ol列表中，查询关键词加入到entry的kl列表中，entry的spl初始化为0；第二步，判断顶点v_i和v_j是否在查询方向角内，假设v_j在方向角内，则检查从q到v_j的路段上是否包含满足查询条件的空间对象，若存在满足查询条件的空间对象，则把相应的空间对象添加到entry的ol列表中，把相应的关键词从entry的kl列表中删除，把entry的spl相应的增加，否则，把顶点v_j加入到entry的ol列表中即可，对于顶点v_i以同样的方法进行处理；第三步，若entry的kl不为空，说明存在关键词没有被空间对象覆盖，则把顶点v_j加入到entry的ol列表中，相应地更新entry的spl，把记录添加到队列U中，否则说明查询关键词已被全部覆盖，判断此条记录的spl是否小于r，若是，则把此条记录加入L，否则放弃此条记录；/n步骤四(三)、最后，进行扩展遍历的搜索：/n通过从U中读取并删除一条条记录，并且检查每条记录entry的ol列表中最后一个元素的邻接表，每条记录entry的ol列表中最后一个元素为已遍历到的最近的顶点，若邻接表中有多个邻接点，则为每一邻接点分支建立一条虚拟记录，然后核查每个新记录对应的邻接边并更新虚拟记录，核查更新后的虚拟记录，如果不满足查询条件则删除对应的该虚拟记录，然后为未终止的路线创建一条新记录并添加到U中；/n循环地遍历U直到队列U为空，循环地遍历队列U，能够从(q.x,q.y)开始，遍历完方向角[α,β]约束及路径长度约束q.r内的所有边，采用验证边e_i,j相同的方式来查找满足查询条件的空间对象；在整个搜索过程中，以一种扩展的方式进行遍历查询；搜索过程中，如果顶点v_x不是局域网的边界点，则像上面处理顶点v_j一样处理v_x，先是验证目前顶点到v_x的路段上是否包含满足查询条件的空间对象，然后相应的更新此条查询路线的ol列表，kl列表及spl的值；否则，顶点v_x的层次树将会被遍历；顶点v_x的层次树将会被遍历的过程如下：/n首先，检查根结点的倒排文件，看看是否包含有可能满足查询条件的空间对象；如果不包含有可能满足查询条件的空间对象，可以通过短割跳过整个局域网，而不进行其内部边的核查；否则，进一步的核查它的孩子结点来检索渴望查询到的空间对象；/n当队列U为空时，说明对路网的查询已经结束，从结果列表L中获取要查询的k组空间对象：首先判断一下L中的记录个数，如果记录的个数小于等于k，则返回L中的所有记录，否则，根据记录的spl值返回列表L中最小的k条记录；每条记录中的ol列表即为满足查询输入的一条路线，存有满足查询输入的一组空间对象。/n