室内移动对象的据管理.pdf

摘要 现代室内空间可以容纳大量的移动对象。例如，人们在日常生活中通常会花 费大量的时间活动在诸如办公楼、购物中心、会展中心、机场及地铁等交通基础 设施在内的各种室内空间。随着各种室内定位技术的发展，这些室内移动对象的 位置可以被确定和记录下来。对室内移动对象的数据管理，可以作为一系列室内 位置服务的基础，例如室内导航，员工安全，室内空间规划，商铺促销，广告竞 价等。因此，有效的管理室内移动对象，具有重要的应用价值。 虽然当前对室外移动对象的数据管理问题已经有了较充分的研究，然而，这 些技术并不能直接应用于室内移动对象的管理，主要原因有如下两点：首先，复 杂的室内拓扑结构使得广泛应用于室外空间的距离模型，轨迹表达等都不再适用 于室内空间。其次，室内的定位技术通常不能像广泛应用于室外空间的GPS定位 技术那样，连续不断的报告室内移动对象的位置，从而带来较大程度的位置不确 定性。 本文首先对室外移动对象的管理技术进行了综述，指出其直接应用在室内环 境下的不足。针对室内空间的特点，提出了基于图的室内空间建模方法、室内移 动对象的跟踪方法，以及室内时空范围查询、连续范围查询和概率阈值k近邻查询 等多类查询处理的新算法及相关索引结构。 本文的主要贡献如下： 1．提出了基于图模型的室内空间建模方法。基础图用于对室内空间拓扑信息建 模，而部署图则可以有效的管理符号化定位设备，并做为室内移动对象数 据管理的基础。根据部署图，对室内移动对象的状态进行了划分。 2．基于部署图模型，分别提出了室内移动对象的离线跟踪方法和在线跟踪方 法。 3．提出了一种基于符号空间的室内移动对象历史轨迹表示方法，并提出了新 型索引结构RTR．t脱和Tp2R．tree对该类型历史轨迹进行索引，以支持室内时 空范围查询和室内逻辑查询。 4．根据室内移动对象所处的状态，提出了基于哈希的索引结构用于索引室内移 动对象的当前位置。并在此基础上提出一种查询感知的、增量的连续范围 查找算法。 5．形式化的分析了室内移动对象的不确定性。提出了一种有效的概率阈值k最 近邻查询处理算法。 本文对室内移动对象的数据管理进行了系统研究。针对室内空间和符号化定 位技术的特点，提出了基于图模型的室内移动对象管理基础：并且基于该图模 型，对室内时空范围查询，连续范围查询和概率阈值l嘬近邻查询的处理方法做 了充分研究。这些技术可以作为今后室内移动对象管理研究的基础，并且可以为 实际应用中的室内位置服务提供技术保障。 关键词：室内移动对象，图模型，符号化室内空间，不确定性，时空范围查询， 连续查询，概率阈值墁近邻查询 分类号：TP311 X Abstract indoor accommodate of Modemspacesusually largepopulations oftheirlivesinindoor suchasoffice spendlargeparts spaces buildings，shoppingmalls， conference andother infrastructures，etc．晰tll centers，airports，metrotransport appro- indoor locationsofindoor canbedeterminedand priate positioning，the movingobjects recorded．啊1e ofindoor Canbeusedasthefoundationsfora managementmovingobjects seriesofindoorlocation·based indoor services，includingnavigation,staffsecurity,space and a theeffectiveandefficient