Main Memory Evaluation of Monitoring Queries Over Moving Objects

In this paper we evaluate several in-memory algorithms for efficient and scalable processing of continuous range queries over collections of moving objects. Constant updates to the index are avoided by query indexing. No constraints are imposed on the speed or path of moving objects or fraction of objects that move at any moment in time. We present a detailed analysis of a grid approach which shows the best results for both skewed and uniform data. A sorting based optimization is developed for significantly improving the cache hit-rate. Experimental evaluation establishes that indexing queries using the grid index yields orders of magnitude better performance than other index structures such as R*-trees.     

移动对象的连续最近邻查询算法

介绍了一种索引结构———TPR树和静态环境中基本的最近邻查询算法,并提出了影响时间这一概念,将其运用到最近邻查询算法中,可以完成移动对象的连续最近邻查询。     

Indexing Fast Moving Objects for kNN Queries Based on Nearest Landmarks

With the rapid advancements in positioning technologies such as the Global Positioning System (GPS) and wireless communications, the tracking of continuously moving objects has become more convenient. However, this development poses new challenges to database technology since maintaining up-to-date information regarding the location of moving objects incurs an enormous amount of updates. Existing indexes can no longer keep up with the high update rate while providing speedy retrieval at the same time. This study aims to improve k nearest neighbor (kNN) query performance while reducing update costs. Our approach is based on an important observation that queries usually occur around certain places or spatial landmarks of interest, called reference points. We propose the Reference-Point-based tree (RP-tree), which is a two-layer index structure that indexes moving objects according to reference points. Experimental results show that the RP-tree achieves significant improvement over the TPR-tree.

不确定移动对象概率Skyline集的查询更新

Skyline查询的研究已从传统的静态Skyline操作延伸到动态的、不确定数据集上的Skyline查询和计算上。研究了移动环境下,查询点位置固定、目标点处于运动状态并且位置不确定情况下的连续概率Skyline计算问题。这个过程中,移动对象与查询对象之间的距离随时间不断变化。移动对象由于其运动状态导致位置无法精确定位,因此移动对象之间的支配关系只能采用概率形式表示,且随时间不断变化。给出了移动对象间的支配概率的定义,以及移动对象Skyline概率的定义,并定义了触发事件来记录对象支配概率发生变化的时刻,实现概率Skyline计算的连续跟踪和动态更新。提出了基于事件触发的连续概率Skyline查询算法(event triggered continuous probabilistic Skyline query for uncertain moving object,U-ECPS),对移动环境下的Skyline集进行连续查询和更新。大量的实验结果验证了U-ECPS算法的有效性。     

一种基于固定网络的移动对象运动轨迹索引模型

实际应用中移动对象通常运动在城市固定道路上,针对此特征研究人员已提出一些相关索引模型,但都存在一定的局限性,表现为索引模型只管理对象的历史位置信息或实时位置信息以及只对窗口查询或轨迹查询进行优化.IMTFN是一种基于固定网络的移动对象运动轨迹索引模型,管理移动对象的实时位置信息和历史轨迹信息,并且有效优化窗口查询及轨迹查询操作.IMTFN由一个管理固定网络的2D R^＊-Tree、一组管理移动对象运动轨迹的1D R^＊-Tree以及记录移动对象实时位置信息的Hash结构组成.最后通过实验IMTFN分别与STR-Tree与FNR-Tree进行性能比较,证明IMTFN模型提供速度更快的查询操作.     

移动对象查询研究进展

移动对象查询技术是目前数据库技术研究的热点。移动对象的查询处理技术不仅要追求高效率和高精确度,而且要充分考虑到现实可行性和不同维度空间的可拓展性。本文基于前人对移动对象查询的分类方法,根据移动对象查询的发展动态,将移动对象查询分为轨迹查询和坐标查询两大类;回顾了已有的各种查询处理方法,分析了各种方法的优缺点,并且基于方法间的继承性和互补性,为后续的查询研究提出了建议。     

一种改进的移动对象轨迹索引方法

移动对象的索引方法是时空数据库研究的主要问题之一.基于移动对象运动轨迹函数的凸壳性质,提出了一种改进的移动对象索引方法,将对移动对象轨迹的索引转化为对轨迹函数参数索引.证明了这种方法适用于轨迹为多维的移动对象.     

Indexing principles for a fuzzy data base

Up to now, many theoretical works about fuzzy databases have been defined by designing some extension of the relational model. Our purpose is to discuss some implementation aspects related to these databases. This point of view does not seem to be a usual concern of such systems, whereas it is of prime importance with respect to their future performances. We focus on the evaluation of a class of queries, called mono-attribute restrictions. We show how some basic principles can be applied to improve such a “fuzzy associative” retrieval, by means of an indexing-like access method. Lastly, some implementation solutions are presented.     

Effcient Distributed Skyline Queries for Mobile Applications

In this paper, we consider skyline queries in a mobile and distributed environment, where data objects are distributed in some sites (database servers) which are interconnected through a high-speed wired network, and queries are issued by mobile units (laptop, cell phone, etc.) which access the data objects of database servers by wireless channels. The inherent properties of mobile computing environment such as mobility, limited wireless bandwidth, frequent disconnection, make skyline queries more complicat...     

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。     

断接下查询的缓存处理

移动环境下,由于无线网络可靠性低、费用高,移动主机本身受电源、资源等方面的限制,移动主机经常会主动或被动地处于断接,即没有网络连接的状态．为了提高断接时移动客户对数据的访问能力,有效利用移动缓存,该文提出断接下基于语义缓存的查询处理QPID算法．该算法的主要思路是先找出缓存中与当前查询相关的缓存项,再通过对相关项数据的进一步处理获得缓存中满足查询的结果．试验表明,基于QPID算法的查询处理可以更好地满足断接下客户的查询请求．     

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。     

移动对象索引方法研究

传统空间索引结构因无法适应大量的更新操作而不能应用于移动对象的存储和检索。本文介绍了三种主要移动时象索引方法的基本思想，即R树及其变形树、四叉树及其变形树以及网格文件及其变形算法，并进行了分析时比，在此基础上提出了混合索引结构，比已知的索引结构效率更高。     

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.     

基于统计背景模型的运动目标检测方法

运动目标检测是计算机视觉、视频处理等应用领域的重要研究内容。其中减背景技术是一种常用方法。在减背景方法中,背景模型的提取、更新、背景扰动、外界光照条件变化、阴影检测等是必须要考虑的问题。提出了一种有效的运动目标检测方法,较好地解决了以上问题,首先利用统计的方法得到背景模型,并实时地对背景模型更新．以适应光线变化和场景本身的变化,用形态学方法和检测连通域面积进行后处理,消除噪声和背景扰动带来的影响,在HSV色度空间下检测阴影,得到准确的运动目标。实验结果表明,该方法是快速有效的。     

An Enhanced Technique for k-Nearest Neighbor Queries with Non-Spatial Selection Predicates

In multimedia databases, k-nearest neighbor queries are popular and frequently contain non-spatial predicates. Among the available techniques for such queries, the incremental nearest neighbor algorithm proposed by Hjaltason and Samet is known as the most useful algorithm [16]. The reason is that if k > k neighbors are needed, it can provide the next neighbor for the upper operator without restarting the query from scratch. However, the R-tree in their algorithm has no facility capable of partially pruning tuple candidates that will turn out not to satisfy the remaining predicates, leading their algorithm to inefficiency. In this paper, we propose an RS-tree-based incremental nearest neighbor algorithm complementary to their algorithm. The RS-tree used in our algorithm is a hybrid of the R-tree and the S-tree, as its buddy tree, based on the hierarchical signature file. Experimental results show that our RS-tree enhances the performance of Hjaltason and Samet's algorithm.     

一种基于车辆交通管理的移动对象索引方法

提出了一种基于车辆交通管理的移动对象索引方法。移动对象索引最关键的问题是减少索引的更新代价,文章结合车辆导航系统中地图匹配技术和路网数据库技术,把传统方法对轨迹的索引变为对点的索引,同时采用扁平的索引结构——哈希方法来索引对象,减少了系统的更新代价。根据对象所在的位置及前k次速率来计算对象将来的位置,提高了系统精确度。     

一种基于移动对象的动态反向最近邻的算法

随着无线通讯技术的发展,移动对象的查询有广阔的应用空间.针对现有反向最近邻算法很多都是基于静态对象的情况,提出了一种新的基于移动对象的反向最近邻的算法--以TPR-tree为索引结构,对原有的半平面修剪策略进行了改进,使其性能优化,并采用过滤验证这两个处理步骤来获取移动查询点的反向最近邻,实现了移动对象的动态反向最近邻的查询.     

一种基于城市交通网络的移动对象全时态索引

高效地管理移动对象以支持查询是一个重要课题.为了支持在城市交通网络上的移动对象过去、现在和将来位置查询,提出了一种新的索引技术.首先提出基于模拟预测的位置表示模型来改进对移动对象将来运动轨迹的预测精度;其次根据城市交通网的特征,设计了一种全新的动态结构自适应单元(AU),将其开发为一个基于R树的索引结构(current-Au);最后在AU的基础上进行扩展(past-AU)使其支持移动对象历史轨迹查询并且避免了大量的死空间.实验证明,AU索引优于传统的TPR树和TB树索引.     

一种车辆移动对象相似轨迹查询算法

车辆移动对象的相似轨迹查询问题是当前移动对象数据管理研究中的一个热点,可以应用在车辆缉查防控、出行规律分析及城市道路规划等诸多领域.当前,随着车辆移动对象监测手段的不断丰富,车辆移动对象数据逐渐表现出流式不间断产生、数据量急剧增大的特征.现有的移动对象相似轨迹查询方法在面对具有上述特征的车辆移动对象数据时在查询正确性和查询效率方面暴露出诸多问题.论文针对这种大规模车辆移动对象数据流下的相似轨迹查询问题,提出一种基于双阈值支持度的车辆移动对象相似轨迹查询算法,该算法通过对车辆移动对象数据的预处理来减少查询中涉及的移动对象数据量,以提高移动对象相似轨迹查询的效率,同时保证查询正确性.实验表明,该文提出的算法,在保障正确查询相似轨迹的前提下,效率比传统相似轨迹查询算法提高很多.