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专利号: 2021114629150
申请人: 南京晓庄学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-08-18
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于多级比例尺交通网络的动态目标轨迹索引方法,其特征在于:包括以下步骤,

S1、构建多级比例尺交通网络的索引树结构,多级比例尺交通网络的索引树结构将多个比例尺的交通网络集成于一颗R树中;

S2、构建交通网络中的动态目标轨迹索引树结构,交通网络中的动态目标轨迹索引树结构记录多比例尺交通网络索引中每条道路上动态目标的运行轨迹,利用1维R树存储每条道路的动态目标运行轨迹;

S3、对步骤S1所得多级比例尺交通网络的索引树结构与步骤S2所得交通网络中的动态目标索引树结构通过指针链接,以动态目标在最大比例尺下的运行轨迹为基准,将动态目标的运动轨迹分别映射到小比例尺的交通网络,构建基于多级比例尺交通网络的动态目标索引树;

S4、对基于多级比例尺交通网络的动态目标索引树中的多级比例尺交通网络的索引树结构和动态目标轨迹索引树结构进行更新;

S5、进行多级比例尺动态目标范围的空间维、时间维与比例尺维的联合查询,以获得多级比例尺动态目标范围的查询结果。

2. 如权利要求1所述的基于多级比例尺交通网络的动态目标轨迹索引方法,其特征在于:步骤S1中,多级比例尺交通网络的索引树结构中,树的节点结构为N=(sign, MBR, data, scale, pchild, pmo),其中,sign标识是否对象结点或中间结点,对象结点为叶结点并用于存储道路对象数据,中间结点为分支结点;MBR是包含了该节点子树下经过综合操作包括选择与简化操作的道路对象的最小外接矩形;当结点为对象结点时,data指向路段对象,当结点为中间结点时,则值为0;scale表示比例尺值,若结点为对象结点,则表示比例尺值,当路段对象在多个比例尺特征表达方式一致,则存储多个比例尺值;若结点为中间结点,scale值为0,中间结点并不存储道路对象;pchild为指向子树的指针;pmo指向路段对应的动态目标索引树,每一个对象结点有一颗对应的动态目标索引树;多级比例尺交通网络的索引树结构的深度S = (s1, s2, …sn)表示多级比例尺交通网络的索引树结构的比例尺序列。

3.如权利要求1所述的基于多级比例尺交通网络的动态目标轨迹索引方法,其特征在于:步骤S2中,交通网络中的动态目标轨迹索引树结构的每个叶结点表示一个动态目标在某路段的运行状态,包括以下数据项:在该路段的动态目标ID、运行路段ID、路段比例尺、运行时间间隔,叶结点结构表示为:(MOID,SegID,Scale,Tbegin,Tend),其中,MOID表示动态目标ID,SegID表示运行路段ID,Scale表示路段比例尺,Tbegin表示运行时间间隔的起始时间点,Tend表示运行时间间隔的结束时间点;分支结点结构表示为(p,Tbegin,Tend),其中,p为指向子结点的指针,Tbegin,Tend为时间间隔。

4.如权利要求1‑3任一项所述的基于多级比例尺交通网络的动态目标轨迹索引方法,其特征在于:步骤S3中,以动态目标在最大比例尺下的运行轨迹为基准,将动态目标的运动轨迹分别映射到小比例尺的交通网络,具体为,S31、若道路对象存在于大比例尺的交通网络中,经选择操作后,小比例尺的交通网络中无对应道路对象,则该小比例尺的交通网络下不记录此动态目标运行轨迹;

S32、若道路对象经简化操作,从大比例尺的交通网络到小比例尺的交通网络有更简略的表达方式,则大比例尺的的交通网络和小比例尺的的交通网络中分别对应不同的动态目标1维R树索引,并且大比例尺的交通网络下动态目标运行轨迹正投影为对应小比例尺的的交通网络简化道路对象的运行轨迹。

5.如权利要求4所述的基于多级比例尺交通网络的动态目标轨迹索引方法,其特征在于:步骤S4中,对多级比例尺交通网络的索引树结构和动态目标轨迹索引树结构进行更新,具体为,S41、在有新的道路对象加入多级比例尺交通网络的索引树结构或者道路位置发生变更时,则将道路对象插入多级比例尺交通网络的索引树结构;

S42、在有新的动态目标加入、动态目标从一条路段运动到另一条路段,则将动态目标的运行轨迹插入交通网络中的动态目标轨迹索引树结构。

6.如权利要求5所述的基于多级比例尺交通网络的动态目标轨迹索引方法,其特征在于:步骤S41中,将道路对象插入多级比例尺交通网络的索引树结构,具体为,S411、查找道路对象即路段的插入叶节点位置;插入叶节点按最小覆盖面积优化原则进行搜索,即包围新增道路对象后,目录矩形的面积增量最小的索引节点;若面积增量相同,则目录矩形的面积最小的索引节点,从根节点起,递归地对项进行搜索,直至找出路段的插入叶节点位置;

S412、在步骤S411所得路段的插入叶节点位置处插入最小比例尺道路;

S413、以上一步骤S412中插入的最小比例尺路段为基础,依次从小比例尺到大比例尺的顺序插入道路的其它比例尺索引信息;若路段在不同比例尺中无其它综合操作,即路段在不同比例尺中表达形式相同,则只在已插入比例尺路段中追加记录新的比例尺值;若路段在不同比例尺中有综合操作,路段在不同比例尺中表达形式不同,则插入该比例尺路段;

S414、调整多级比例尺交通网络的索引树结构;若叶节点已满,则执行溢出操作;若叶节点未满,则完成道路对象插入操作。

7.如权利要求5所述的基于多级比例尺交通网络的动态目标轨迹索引方法,其特征在于:步骤S42中,动态目标的运行轨迹插入交通网络中的动态目标轨迹索引树结构,具体为,S421、通过 [Lbegin, Lend]位置参数在多级比例尺交通网络索引中查找道路路段的叶子节点集,这个叶节点集中包含着不同比例尺下的同一道路路段,[Lbegin, Lend]是动态目标在最大比例尺道路上的运行轨迹;

S422、依据上一步骤S422查找到的多级比例尺路段,分别计算出动态目标在各个比例尺下的运行轨迹;

S423、将动态目标在各个比例尺下的运行轨迹插入交通网络中的动态目标轨迹索引树结构。

8. 如权利要求4所述的基于多级比例尺交通网络的动态目标轨迹索引方法,其特征在于:步骤S5中,进行多级比例尺动态目标范围的空间维、时间维与比例尺维的联合查询的查询窗口w = (x1, y1, x2, y2, t1, t2, s),其中,(x1, y1, x2, y2)为位置参数,表示查询的空间范围,(t1, t2)为时间参数,表示查询的时间间隔,(s)为比例尺参数,表示查询的比例尺级别。

9.如权利要求8所述的基于多级比例尺交通网络的动态目标轨迹索引方法,其特征在于:步骤S5中,进行多级比例尺动态目标范围的空间维、时间维与比例尺维的联合查询,以获得多级比例尺动态目标范围的查询结果,具体为,S51、利用空间位置参数获得查询窗口所包含的道路;

S52、根据比例尺参数,获得相应比例尺的道路,即多级比例尺交通网络索引的叶节点;

S52、在上一步骤S52获得道路叶节点对应的动态目标索引树中,结合时间参数进行查找操作,从而获得范围查询的结果。