支持频繁更新的移动对象混合索引方法

TPR-tree是目前广泛使用的移动对象当前及未来位置索引技术,但是其频繁更新性能低下.通过在TPR-tree上增加一个指向索引树中间节点的直接访问表（direct-access table）内存结构和建于叶节点之上的Hash辅助索引结构,提出了一种支持频繁更新的移动对象混合索引HTPR-tree,并提出了基于HTPR-tree的扩展自底向上（EBUU）更新算法.性能分析和实验表明,采用EBUU算法的HTPRtree动态更新性能大大高于TPR^＊-tree等索引,而查询性能仅仅稍逊.     

移动点对象HR索引及反向最近邻查询

在此提出了一种基于速度分布的HR树索引结构,首先在速度域中对移动对象集进行规则划分,根据速度标量大小将移动对象划分到不同的速度树中,每棵速度树中移动对象具有相近的速度;对每棵速度树中的移动对象,则利用时间间隔进行划分。HR树索引增加了两个分别建于叶节点和根节点之上的Hash辅助索引结构,并基于HR树提出了反向最近邻查询算法,具有很好的动态更新性能和并发性。实验结果与分析表明,基于HR树索引的反向最近邻查询算法具有良好的更新及查询性能,优于通用的TPR树索引。     

移动点对象HR索引及反向最近邻查询

在此提出了一种基于速度分布的HR树索引结构,首先在速度域中对移动对象集进行规则划分,根据速度标量大小将移动对象划分到不同的速度树中,每棵速度树中移动对象具有相近的速度;对每棵速度树中的移动对象,则利用时间间隔进行划分。HR树索引增加了两个分别建于叶节点和根节点之上的Hash辅助索引结构,并基于HR树提出了反向最近邻查询算法,具有很好的动态更新性能和并发性。实验结果与分析表明,基于HR树索引的反向最近邻查询算法具有良好的更新及查询性能,优于通用的TPR树索引。     

基于速度分布的移动对象混合索引方法

TPR*树是目前广泛使用的移动对象当前及未来位置预测索引技术,但是其频繁更新及查询性能随着时间变化而急遽下降.文中提出了一种基于速度分布的移动对象混合索引HVTPR树,综合考虑移动对象在速度域和空间域中的分布,首先在速度域中对移动对象集进行规则划分,根据速度矢量大小将移动对象映射到不同的速度桶,每个速度桶中移动对象具有相近的速度矢量;对每个速度桶中的移动对象,则利用TPR树进行索引.HVTPR树索引增加了一个建于移动对象标识上的Hash辅助索引结构,并采用增强的自底向上更新(EBUU)算法以提高其频繁更新性能,具有很好的动态更新性能和并发性.实验表明,采用EBUU算法的HVTPR树索引动态更新及查询性能优于TPR*树等通用索引技术.     

面向移动对象的高效预测范围聚集查询方法

预测范围聚集查询是移动对象数据库中重要的查询类型之一.提出了一种PRA树高效预测范围聚集查询索引,对速度域进行规则划分,根据速度矢量大小将移动对象映射到不同的速度桶中,针对每个速度桶,提出了一种聚集TPR树索引,通过在TPR树中间节点中加入聚集信息以减少预测范围聚集查询所需要的节点访问代价.PRA树索引增加了一个建于叶节点之上的Hash辅助索引结构,并采用自底向上的删除搜索算法,具有很好的动态性能和并发性.提出了一种增强预测范围聚集查询EPRA算法,采用更精确的剪枝搜索准则,减少了查询所需要访问的节点代价.实验结果与分析表明,基于PRA树索引的EPRA查询算法具有良好的查询性能,优于通用的TPR*树索引.     

基于分布式内存数据库的移动对象全时态索引

针对现有移动索引仅对内存/磁盘两层结构进行优化,忽略了索引节点在内存中的缓存敏感性,提出一种基于分布式内存数据库的全时态索引结构DFTB^x树。该索引结构针对存储器Cache、内存和磁盘3层结构进行优化,根据Cache行、指令数量和TLB失配数等多个条件设计内存索引节点的大小。同时,根据磁盘数据页的大小设计历史数据迁移链节点的大小,使得Cache和内存能够一次读取索引节点和迁移链节点数据,避免多次读取数据带来的延迟。此外,构建历史数据迁移链,实现历史数据持久化,从而支持移动对象全时态索引。实验结果表明:与B^x树、B^dual树、TPR*树和STRIPES算法相比,DFTB^x树具有较高的查询和更新效率。     

基于惰性聚类分裂的动态R树实现方法

R^＊树是目前公认查询效果很好的R树变体，但是其构造代价较原始R树增加数倍，对于插入删除和更新频繁的空间数据效果不好。为此，本文提出一种基于惰性聚类分裂技术的R树动态实现方法（LR树）。惰性聚类分裂技术是在对象插入节点导致溢出时不立即进行分裂，而是尝试将其插入到邻近的未满节点中，直到邻近节点均已满时，再利用聚类技术进行节点分裂，在邻近节点和分裂节点之间重组入口项。LR树在确保查询性能的前提下，大大降低了构造代价，并且大幅提高了索引结构的空间利用率。最后的分析和实验证明了LR树的高效性。     

一种适合于频繁位置更新的网络受限移动对象轨迹索引

移动对象索引是支持海量移动对象管理的一项关键技术.目前的移动对象时空轨迹索引方法如STR-Tree、TB-Tree、FNR-Tree、MON-Tree等均直接以轨迹单元作为基本的索引记录单位,在位置更新时需要频繁地在索引中插入新的记录,从而严重地影响了数据库的总体性能.为了解决上述问题,文中提出一种网络受限移动对象的动态概略化轨迹R树索引(DSTR-Tree).DSTR-Tree将索引空间划分成等距格栅,并通过格栅单元对每一条移动对象轨迹进行概略化,然后以概略化轨迹单元为基本索引记录单位建立R树索引.由于概略化轨迹的粒度大大粗于原始轨迹,因此移动对象不需要在每次位置更新的同时触发索引更新,而仅需要在轨迹跨越当前格栅单元时才进行索引更新,从而显著地降低了索引更新的代价.实验结果表明,DSTR-Tree在移动对象数据库频繁位置更新的实际运行条件下,提供了良好的索引维护及总体查询处理性能.     

频繁更新移动对象的索引方法

在时空数据库中,频繁更新会导致TPR树更新与查询性能下降。针对该问题,提出MAH—TPR索引方法,分别对预处理过程、索引结构及更新算法进行优化。在构建索引及更新操作时,通过使用空间聚类来减少节点间空间区域的交叠几率。引入基于磁盘的Hash辅助存储结构,在直接访问叶节点的基础上进一步减少磁盘I／O的操作。引入基于内存的移动对象辅助存储结构,用于存储发出频繁更新请求,以避免主索引结构节点的合并和分裂。实验结果表明,MAH—TPR索引方法的查询性能优于HTPR方法和LGU方法,更新性能优于HTPR索引方法。     

一种基于BX树的移动对象混合索引方法

为实现移动对象当前及未来位置索引,提出了一种自适应SABX树（Self-Adapt BX-tree）,考虑到移动对象在现实世界中分布密度不同的特点,利用时间划分和空间填充曲线技术计算移动对象位置信息,并引进了一个以秩的范围为标识的Hash辅助索引表,文中给出了SABX树的插入、删除、更新方法以及范围查询算法。实验表明,该索引结构的动态更新性能和查询效率优于BX树和传统的TPR树。     

Indexing moving objects for directions and velocities queries

Moving object databases are required to support different types of queries with a large number of moving objects. New types of queries namely directions and velocity queries (DV queries), are to be supported and covered. The TPR-tree and its successors are efficient indexes that support spatio-temporal queries for moving objects. However, neither of them support the new DV queries. In this paper, we propose a new index for moving objects based on the TPR*-tree, named Direction and Velocity of TPR*-tree or DV-TPR*-tree, in order to build data a structure based on the spatial, direction and velocity domains. DV-TPR*-tree obtains an ideal distribution that supports and fulfils the new query types (DV queries). Extensive performance studies show that the query performance of DV-TPR*-tree outperforms the TPR-tree and its successors.     

位置服务中对移动物体的时空索引

在TPR*-tree的基础上提出了DTPR*-tree索引结构, 引进了事务时间和有效时间.它能索引移动物体过去、当前和未来的位置信息,支持基本位置查询和空间约束查询,有很好的空间、查询和更新效率.     

基于受限移动对象当前及将来时刻检索的时空索引结构研究

在给定的空间及时间范围内,如何构建高效的时空索引结构,以实现对移动对象快速有效的检索,是实现定位服务、智能交通、数字化战争等诸多应用中所迫切需要解决的问题.本文依据移动对象的运动特点,提出了一种面向当前及将来时刻快速更新及有效检索的索引结构—PQR树.PQR树是综合PMRQuad树和R*树的结构,首先依据道路分布用PMRQuad树将移动对象的索引空间实行粗略的层分割,将所有快速移动对象与道路相关联.然后用R*树索引分布在各个子空间块内的类静止对象.实验结果表明PQR树具有良好的更新和查询性能.     

基于内存的时空索引TPR*树并发控制方案

随着定位技术的发展，基于定位的服务对数据库技术的要求越来越高，需要用它记录和管理大量持续运动物体的位置。TPR*树是支持移动物体现在和将来位置查询的索引结构，面临多个事务同时访问数据的问题。该文提出了基于内存的TPR*树的并发控制方案，能满足事务的一致性要求。通过结合加锁技术和时间戳技术，使得冲突减少，提高了并发效率和处理速度。     

近似查询中重叠区域的扫描计算

根据R*树节点硬盘主引导记录(MBR)特征,在不改变最小外包矩形特征的前提下,通过区域扫描对正交MBR重叠区域边界建立二叉线段树,以此为基础分别计算面积和周长,有效改善了R*树节点结构。理论分析和实验均表明,与未经过重叠区域计算的R*树相比,经计算的R*树节点比较次数平均下降了近60%,准确率提高了约60%。     

位置服务中对移动物体的时空索引*

在TPR*tree的基础上提出了DTPR*tree索引结构, 引进了事务时间和有效时间。它能索引移动物体过去、当前和未来的位置信息,支持基本位置查询和空间约束查询,有很好的空间、查询和更新效率。     

多维索引hB树的改进方法——hB*树

本文在hB树基础上提出多属性索引方法——hB^*树.hB*树索引结点溢出时先寻求避免分裂,以期得到较好的空间利用率;通过避免和消除多父结点,使hB^*树成为严格的树形结构.本文表明hB^*树提高了空间利用率,树形化的代价也不高.