[发明专利]基于方向约束的路网连续K近邻查询方法

摘要

本发明的基于方向约束的路网连续K近邻查询方法，首先基于路网扩展的同时，判定移动对象的运动方向是否朝向查询点，在此基础上，有效的设置路网的监测范围来监测候选对象，提高查询计算的性能。然后根据路网监测范围，高效地确定出指定时间段[ti,tj]内任意时刻朝向查询点运动的K个最近邻的移动对象。本发明的优点是：引入方向属性，使得查询结果都是朝向查询点运动，更加符合现实场景。然后使用监测范围监测候选对象，修剪了路网空间提高算法效率。

主权项

1.基于方向约束的路网连续K近邻查询方法，包括如下步骤：/n1初始时刻K近邻查询；/n初始时刻K近邻查询用于确定指定时间段[ti，tj]起始时刻朝向查询点运动的K个近邻对象；该阶段采用路网扩展的方式确定K近邻，并加入方向判定算法，保证这K个近邻都是朝向查询点运动的；具体包括：/n11)采用路网扩展的方法；将查询点作为路网的一个节点加入到局部路网中，利用DijKstra算法预计算各个路网节点到查询点的单源最短路网距离，同时得到一个基于路网距离升序排列的路网节点扩展优先级队列；按照该优先级队列的次序依次进行路网节点的扩展，每扩展一个节点，就处理该节点所有未访问过的邻接边上的所有移动对象，直到获得最近的K个朝向查询点的移动对象；/n12)移动对象方向判断；在上述的路网扩展过程中，每访问当前扩展节点的一条邻接边，就对该邻接边的移动对象进行一次判断；采用的方法是将当前扩展的节点也看成是“移动”的，它的移动方向是顺着路网扩展的方向；比如路网节点nodei扩展后，所访问的邻接边的对顶点是节点nodej,那么nodei的“移动”方向就是nodei指向nodej的方向；如果移动对象运动方向与扩展节点的运动方向不一致，那么就认为这个移动对象是朝向查询点移动的；/n13)将前两步得到的K个朝向查询点运动的近邻对象加入结果集，假设由近及远K个对象为：p1,p2…pk,所以结果集为：Result＝{p1,p2…pk},其中pk为最远近邻；/n2获取需要监测的候选对象；/n该阶段是为了获取连续查询的监测范围，如果针对全局路网进行监测，会有大量无效的计算增大了算法开销；本方法使用监测范围进行剪枝，过滤掉不可能是结果的移动对象，只有处于监测范围内的移动对象才有可能成为最终的连续K近邻查询结果；根据上一小节获取到的K个近邻计算出监测距离，然后构建局部路网，并在局部路网内获取到候选对象集合；具体包括：/n21)计算监测距离(MD)；在指定的查询时间段内，只有距离查询点的路网距离小于MD的对象才有可能影响查询结果；MD的计算公式如下：/nMD