[發(fā)明專利]時(shí)空軌跡索引與查詢處理方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111467766.7
• 申請(qǐng)日: 2021-12-02
• 公開（公告）號(hào): CN114117260B
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊偉;曹競之;劉澤邦;陳犖;陳南宇;楊岸然;賈慶仁;馬夢(mèng)宇;歐陽雪;杜春;吳燁;李沛秦;鐘志農(nóng);陳浩;伍江江;景寧;李軍;彭雙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍國防科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F16/9537
• 分類號(hào): G06F16/9537;G06F16/951
• 代理公司: 長沙國科天河知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 43225
• 代理人: 段盼姣

本發(fā)明涉及軌跡數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，公開了一種時(shí)空軌跡索引與查詢處理方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，本發(fā)明根據(jù)接收軌跡查詢指令，確定所述軌跡查詢指令屬于ID時(shí)間范圍查詢、時(shí)空范圍查詢、時(shí)空相似性查詢或KNN查詢，對(duì)豐富的查詢進(jìn)行了全面的數(shù)據(jù)處理，并且統(tǒng)籌上述多元的查詢類型，支持復(fù)雜的上層應(yīng)用，設(shè)計(jì)了一個(gè)統(tǒng)一的、能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行壓縮、輕量化的、高效支持上述查詢類型的時(shí)空軌跡索引與查詢處理框架，實(shí)現(xiàn)滿足多樣化的查詢需求，實(shí)現(xiàn)時(shí)空軌跡數(shù)據(jù)的優(yōu)化管理的技術(shù)問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及軌跡數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，特別是涉及一種時(shí)空軌跡索引與查詢處理方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)。

背景技術(shù)

在現(xiàn)實(shí)生活和實(shí)際應(yīng)用中，許多類型的軌跡數(shù)據(jù)如AIS船舶數(shù)據(jù)，動(dòng)物遷徙軌跡，臺(tái)風(fēng)移動(dòng)軌跡是在自由空間中進(jìn)行的，在第二章中我們提出了多粒度時(shí)空軌跡模型，其中的時(shí)空序列模型能夠很好地對(duì)上述類型軌跡進(jìn)行描述。隨著時(shí)空大數(shù)據(jù)計(jì)算的發(fā)展，數(shù)據(jù)規(guī)模呈指數(shù)級(jí)增長，傳統(tǒng)方法面臨存儲(chǔ)壓力大、管理復(fù)雜、計(jì)算多樣性高等多重挑戰(zhàn)；面向規(guī)模龐大的時(shí)空軌跡數(shù)據(jù)以及復(fù)雜多元的查詢處理場景，人工管理和系統(tǒng)調(diào)優(yōu)顯得捉襟見肘。

因此，如何滿足多樣化的查詢需求，實(shí)現(xiàn)時(shí)空軌跡數(shù)據(jù)的優(yōu)化管理成為了一個(gè)亟待解決的技術(shù)問題。

上述內(nèi)容僅用于輔助理解本發(fā)明的技術(shù)方案，并不代表承認(rèn)上述內(nèi)容是現(xiàn)有技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供了一種時(shí)空軌跡索引與查詢處理方法、裝置、設(shè)備及介質(zhì)，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)滿足多樣化的查詢需求，實(shí)現(xiàn)時(shí)空軌跡數(shù)據(jù)的優(yōu)化管理的技術(shù)問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種時(shí)空軌跡索引與查詢處理方法，所述方法包括：

接收軌跡查詢指令，確定所述軌跡查詢指令屬于ID時(shí)間范圍查詢、時(shí)空范圍查詢、時(shí)空相似性查詢或KNN查詢；

在所述軌跡查詢指令屬于ID時(shí)間范圍查詢時(shí)，獲取所述軌跡查詢指令中查詢時(shí)間范圍以及查詢軌跡；

獲取所述查詢時(shí)間范圍對(duì)應(yīng)的軌跡點(diǎn)信息，根據(jù)所述軌跡點(diǎn)信息獲取實(shí)際位置信息，通過獲取相對(duì)位移將所述查詢時(shí)間范圍內(nèi)時(shí)刻的軌跡點(diǎn)實(shí)際坐標(biāo)進(jìn)行累加以獲得結(jié)果；

在所述軌跡查詢指令屬于時(shí)空范圍查詢時(shí)，獲取所述軌跡查詢指令中對(duì)應(yīng)的查詢時(shí)間范圍以及查詢空間范圍；

通過所述時(shí)間范圍獲取對(duì)應(yīng)的時(shí)間切片范圍以獲取擴(kuò)展空間范圍，根據(jù)所述擴(kuò)展空間范圍確定查詢候選軌跡對(duì)象以輸出軌跡集合；

在所述軌跡查詢指令屬于時(shí)空相似性查詢時(shí)，獲取所述軌跡查詢指令中軌跡集、查詢軌跡、距離函數(shù)以及距離閾值；

獲取查詢軌跡的MBR和時(shí)間范圍，生成候選軌跡集，將所述查詢軌跡與所述候選軌跡集進(jìn)行時(shí)空相似性計(jì)算，將計(jì)算結(jié)果與所述距離閾值進(jìn)行比較以輸出結(jié)果；

在所述軌跡查詢指令屬于KNN查詢時(shí)，獲取所述軌跡查詢指令對(duì)應(yīng)的軌跡集、查詢點(diǎn)、查詢時(shí)刻、正整數(shù)以及距離函數(shù)；

獲取和所述軌跡查詢指令中的查詢時(shí)刻最近的時(shí)空索引，獲取候選軌跡對(duì)象，通過距離計(jì)算進(jìn)行排序得到結(jié)果集。

可選地，所述接收軌跡查詢指令，確定所述軌跡查詢指令屬于ID時(shí)間范圍查詢、時(shí)空范圍查詢、時(shí)空相似性查詢或KNN查詢的步驟之前，還包括：

建立軌跡索引框架，所述軌跡索引基于k²樹的多版本時(shí)空軌跡索引-HiTA；

在所述軌跡索引框架中建立空間索引和時(shí)間索引，在所述空間索引中新增了multiobject和aid來輔助記錄軌跡對(duì)象信息，在所述時(shí)間索引結(jié)構(gòu)中采用相對(duì)移動(dòng)位置來表示軌跡隨時(shí)間的移動(dòng)。