[發明專利]時間屬性優先的時空軌跡數據文件在輔助存儲設備中的存儲方法

有效

• 申請號: 201710609573.8
• 申請日: 2017-07-25
• 公開（公告）號: CN107451233B
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 吉根林;何浩奇;趙斌
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: G06F16/13
• 分類號: G06F16/13;G06F16/9537
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 唐紅

1.一種時間屬性優先的時空軌跡數據文件在輔助存儲設備中的存儲方法，其特征在于：依據時間屬性對軌跡的點數據進行重新組織，同一時刻的點數據集中存儲，即：將移動對象同一時刻所有的點數據構成的結構稱之為“幀”，然后按照時刻將軌跡組織成幀數據文件，一幀對應于一個時刻，每一幀包含該時刻所有軌跡的點數據，同一幀數據在存儲設備中鄰近存儲；對存儲后的幀數據文件進行相關操作，包括新文件的初始化、軌跡添加、順序讀取和時間查詢；

給定時空軌跡數據集Traj_DB＝(Traj₁,Traj₂,…,Traj_n)，其中，軌跡Traj_i＝<p_i1,p_i2…p_im>，p_ij代表軌跡Traj_i中的第j個點，每個點包含x，y和t三種屬性分別代表在t時刻移動對象的經緯度坐標x和y；

所述幀數據文件包括文件首部、數據區、空閑區和索引區；所述文件首部記錄數據文件的元數據，包括偏移量、文件鏈接、數據容量和早晚時間；所述數據區中最小的存儲單元是幀，幀包括幀首部和幀數據區；所述索引區記錄數據區中每個幀的時刻信息和在文件中的偏移量。

2.根據權利要求1所述的時間屬性優先的時空軌跡數據文件在輔助存儲設備中的存儲方法，其特征在于：所述文件首部的偏移量包括文件數據區偏移量、文件空閑區偏移量和文件索引區偏移量，文件數據區偏移量是數據文件中數據區的起始位置，用于數據訪問操作中定位數據區的數據；文件空閑區偏移量是數據文件空閑區的起始位置，用于定位新添加數據的起始位置；文件索引區偏移量是數據文件索引區的起始位置，用于讀取索引和添加新數據的索引信息；所述文件鏈接用于訪問鄰近的數據文件，包括前序文件鏈接和后序文件鏈接，前序文件鏈接和后序文件鏈接分別指向與當前數據文件相關聯的前一個數據文件和后一個數據文件；該時間信息在文件頭部記錄文件中數據的最早時間和最晚時間。

3.根據權利要求1所述的時間屬性優先的時空軌跡數據文件在輔助存儲設備中的存儲方法，其特征在于：所述數據區的幀的首部為幀的ID，即此幀所對應的時刻，幀的數據區是FP_i的集合，FP_i由軌跡ID和軌跡點的經度和緯度組成；不同時刻對應的幀數據在存儲設備上連續存儲。

4.根據權利要求1所述的時間屬性優先的時空軌跡數據文件在輔助存儲設備中的存儲方法，其特征在于：所述索引區的具體字段描述為：幀的偏移量用于定位幀在數據文件中的位置；幀所對應的時刻信息，用來篩選滿足數據訪問的時間條件。

5.根據權利要求1所述的時間屬性優先的時空軌跡數據文件在輔助存儲設備中的存儲方法，其特征在于：所述新文件的初始化操作步驟為：將數據文件的默認大小為64M字節，然后新建空的數據文件，并在新建文件首部中依次寫入各字段的初始值。

6.根據權利要求1所述的時間屬性優先的時空軌跡數據文件在輔助存儲設備中的存儲方法，其特征在于：當添加新的軌跡數據集時，首先將軌跡按照時刻劃分成幀，然后將幀數據按照時間先后一次存放到當前數據文件中；一個幀在數據文件中需要的空間總量是固定的即為幀的長度L_fdata加上幀在索引區所占的字節長度的總和；

向指定數據文件中添加幀數據的具體步驟如下：

A、比較L_fdata和空閑區容量，如果空閑區存儲空間足夠，則順序執行下一步驟；否則新建數據文件F，并且將當前文件通過文件首部中的鏈接字段與新文件F相互鏈接，然后，將當前幀添加到文件F中，即更換數據文件重新執行步驟A；

B、讀取當前空閑區的偏移量，同時記錄此偏移量值，為添加索引區記錄做準備，然后按照數據區中的幀格式，在空閑區偏移位置處寫入幀數據，包括幀的首部和幀的所有點數據，然后執行步驟C；

C、讀取當前索引區的偏移量，按照相應字段長度，從索引區偏移位置前12個字節處將幀的起始位置及其對應的時刻寫入到數據文件中；

D、更新文件首部中的空閑區偏移量、索引區偏移量、空閑區容量和時間信息。