摘要: |
随着全球定位系统技术和传感器技术的快速发展,对于移动目标,如车辆的位置进行实时跟踪变为可能。依靠传统数据库技术不能够有效的对移动目标进行管理,比如移动目标往往数量庞大,位置频繁变化,采取传统的数据库技术必然导致频繁的数据更新或数据过时。时空数据库是一个包含了时态数据和空间数据,并能同时处理时空对象的时间和空间属性的数据库。采用时空数据库的技术能够对公路网移动目标进行管理。
本文主要论述了基于移动对象时空数据库的设计与实现,包括公路网的建模与索引、基于公路网移动目标的索引和基于公路网移动目标的查询。公路网索引部分依据公路网的构成特点,提出了基于RNT树的索引机制。RNI、树将公路网分划成若干多边形区域。RNT树叶子节点中包含了组成公路网多边形,非叶子节点包含下级节点内多边形的外多边形。由于避免了重叠区域的产生,因此查询路径唯一。RNT树能够根据公路网移动目标的空间位置,快速定位其所属公路段;公路网移动目标的索引部分提出了一种基于散列表的索引方法。它采用动态分裂桶算法,根据公路网移动目标的特点,将移动目标分类放入不同桶中,同时引入p/n参数,保证了磁盘的空间利用率。解决了因公路网移动目标规模庞大、位置更新频繁给数据库带来的沉重负荷问题;基于公路网移动目标的查询部分包括公路网的定位、范围查询和最优路径查询。系统在Linux操作系统下,采用PostgreSQL开源数据库,以C++进行了开发实现,经测试,能够满足性能要求指标。
该系统可以用于民航管制、交通管理、基于位置的信息服务等众多应用领域,展现出了广阔的应用前景。
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