一种基于高斯混合模型的轨迹预测算法 被引量：127

1

作者 乔少杰 金琨 +3 位作者 韩楠 唐常杰 格桑多吉 Louis Alberto GUTIERREZ 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第5期1048-1063,共16页

在智能交通控制系统、军事数字化战场、辅助驾驶系统中,实时、精确、可靠的移动对象不确定性轨迹预测具有极高的应用价值.智能轨迹预测不仅可以提供精准的基于位置的服务,而且可以提前监测和预判交通状况,进而推荐最佳路线,已经成为移... 在智能交通控制系统、军事数字化战场、辅助驾驶系统中,实时、精确、可靠的移动对象不确定性轨迹预测具有极高的应用价值.智能轨迹预测不仅可以提供精准的基于位置的服务,而且可以提前监测和预判交通状况,进而推荐最佳路线,已经成为移动对象数据库研究的热点,亟需设计准确而高效的位置预测方法.针对现有方法的不足,提出了基于高斯混合模型的轨迹预测方法 GMTP,主要步骤包括:(1)针对复杂运动模式利用高斯混合模型建模;(2)利用高斯混合模型计算不同运动模式的概率分布,进而将轨迹数据划分为不同分量;(3)利用高斯过程回归预测移动对象最可能的运动轨迹.GMTP是高斯非线性概率统计模型,其优势在于:计算结果不仅是位置预测值,更是关于移动对象未来所有可能运动轨迹的概率分布,可以利用概率统计分布特性获得某种运动模式(如匀加速运动)下的位置预测.大量真实轨迹数据集上的实验结果表明:与相同参数设置下的高斯回归预测和卡尔曼滤波预测法相比,GMTP的预测准确性平均提高了22.2%和23.8%,预测时间平均缩减了92.7%和95.9%. 展开更多

关键词 移动对象数据库 轨迹预测 高斯混合模型 运动模式

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基于网络受限移动对象数据库的交通流统计分析模型 被引量：9

2

作者 丁治明 韩京宇 +1 位作者 李曼 余波 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2008年第4期646-655,共10页

网络动态交通流的统计分析技术是目前移动计算及智能运输系统领域的一个重要研究方向.然而,现有的交通流统计分析方法(如基于固定传感器的方法、高空交通流监视方法、浮动车法等)存在着信息量少、数据处理复杂、精确度及效率低下、通信... 网络动态交通流的统计分析技术是目前移动计算及智能运输系统领域的一个重要研究方向.然而,现有的交通流统计分析方法(如基于固定传感器的方法、高空交通流监视方法、浮动车法等)存在着信息量少、数据处理复杂、精确度及效率低下、通信代价高昂等缺陷.为了有效地提高交通流统计分析的效率与精度,提出了一种基于网络受限移动对象数据库的交通流统计分析方法(network-con-strained moving objects database based traffic flow statistical analysis,NMOD-TFSA).通过对移动对象所提交的位置更新信息进行联机统计,NMOD-TFSA能够实时地获取交通网络各部分的动态交通参数.由于在数据采集时考虑了道路网络的拓扑结构,NMOD-TFSA有效地降低了通信及计算的代价;此外,NMOD-TFSA所采集的数据能够反映移动对象完整的时空轨迹,因此为数据分析提供了更为丰富的信息,提高了数据处理的精度.实验结果表明,与目前通行的浮动车法相比,NMOD-TFSA有效地降低了通信及计算代价,提高了交通流统计分析的精度与灵活性. 展开更多

关键词 移动对象 数据库 交通流 统计分析

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网络受限移动对象过去、现在及将来位置的索引 被引量：12

3

作者 丁治明 李肖南 余波 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期3193-3204,共12页

提出了一种适合于网络受限移动对象数据库的动态轨迹R树索引结构(network-constrained moving objects dynamic trajectory R-Tree,简称NDTR-Tree).NDTR-Tree不仅能够索引移动对象的整个历史轨迹,而且能够动态地索引和维护移动对象的当... 提出了一种适合于网络受限移动对象数据库的动态轨迹R树索引结构(network-constrained moving objects dynamic trajectory R-Tree,简称NDTR-Tree).NDTR-Tree不仅能够索引移动对象的整个历史轨迹,而且能够动态地索引和维护移动对象的当前及将来位置.为了比较相关索引结构及算法的性能,进行了详细的实验.实验结果表明,与现有的基于道路网络的移动对象索引方法如MON-Tree和FNR-Tree等相比,NDTR-Tree有效地提高了对网络受限移动对象动态全轨迹的查询处理性能. 展开更多

关键词 移动对象 数据库 索引 时空轨迹

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轨迹数据库中热门区域的发现 被引量：9

4

作者 刘奎恩 肖俊超 +1 位作者 丁治明 李明树 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期1816-1835,共20页

发现被移动对象频繁造访的热门区域是从轨迹数据库中挖掘运动模式的重要前提,而合理约束热门区域的大小是提高轨迹模式的精确表达能力的关键.研究如何从轨迹数据库找出热门区域及如何限制其大小.定义了带有覆盖范围约束的热门区域,并采... 发现被移动对象频繁造访的热门区域是从轨迹数据库中挖掘运动模式的重要前提,而合理约束热门区域的大小是提高轨迹模式的精确表达能力的关键.研究如何从轨迹数据库找出热门区域及如何限制其大小.定义了带有覆盖范围约束的热门区域,并采用过滤-精炼策略发现热门区域.在过滤阶段,设计了一种基于网格的密集区域发现近似算法以提高发现效率;在精炼阶段,提出了基于趋势和差异性的度量指标,实现了对应区域重构算法及重构参数启发性选择算法,保证了从密集区域中有效提取出符合覆盖范围约束的热门区域.在真实数据集上验证了该工作的有效性. 展开更多

关键词 移动对象 轨迹数据库 热门区域 数据挖掘

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移动对象索引技术研究进展 被引量：6

5

作者 廖巍 熊伟 +1 位作者 景宁 钟志农 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2006年第8期166-169,共4页

在位置服务、交通控制等移动计算领域,移动对象索引技术广泛应用于对移动终端的空间位置进行存储和检索。本文深入分析了移动对象历史轨迹、当前位置和未来位置预测等各种索引技术,并根据索引空间及结构的不同对现有移动对象索引方法进... 在位置服务、交通控制等移动计算领域,移动对象索引技术广泛应用于对移动终端的空间位置进行存储和检索。本文深入分析了移动对象历史轨迹、当前位置和未来位置预测等各种索引技术,并根据索引空间及结构的不同对现有移动对象索引方法进行了详细的分类比较与讨论,对移动对象索引技术研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 移动对象索引 移动对象数据库 R树 TPR树

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一种平面移动对象的时空数据模型 被引量：11

6

作者 易善桢 张勇 周立柱 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第8期1658-1665,共8页

提出了一种平面移动对象的时空数据模型——OPH模型.在该模型中,平面移动对象由3种几何表示,即平面对象的观测几何O,目前存在的几何P以及平面移动对象的历史几何H.通过几何点集的差、并、交,研究并得出OPH的递归计算和更新策略.通过分... 提出了一种平面移动对象的时空数据模型——OPH模型.在该模型中,平面移动对象由3种几何表示,即平面对象的观测几何O,目前存在的几何P以及平面移动对象的历史几何H.通过几何点集的差、并、交,研究并得出OPH的递归计算和更新策略.通过分析对象之间的空间拓扑关系和时间关系,得出两个平面移动对象在重叠时间区间上的时空拓扑关系.利用OPH模型,定义了平面移动对象的速度、方向、影响范围等空间方法;利用时空拓扑关系和空间方法,确定时空查询和空间触发事件. 展开更多

关键词 平面移动对象 时空数据模型 空间数据库 移动对象 地理信息系统

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基于路网的移动对象动态双层索引结构 被引量：5

7

作者 乔少杰 韩楠 +2 位作者 王超 祝峰 唐常杰 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期1947-1958,共12页

为了支持对大规模不确定性移动对象当前及将来位置的查询，亟需设计更加有效和高效的索引结构．当前索引算法主要考虑索引建立和维护的效率问题或关注基于索引进行查询时的准确性，对索引建立维护以及查询时性能综合考虑的研究较少．针... 为了支持对大规模不确定性移动对象当前及将来位置的查询，亟需设计更加有效和高效的索引结构．当前索引算法主要考虑索引建立和维护的效率问题或关注基于索引进行查询时的准确性，对索引建立维护以及查询时性能综合考虑的研究较少．针对已有方法的不足，提出基于路网的移动对象动态双层索引结构DISC-tree，对静态路网信息采用R＊-tree索引，对实时更新的移动对象运动轨迹采用结点更新代价较小的R-tree进行索引，设计哈希表和双向链表辅助结构对索引协同管理．成都市真实地图数据集上的实验结果表明：相比于经典的NDTR-tree，DISC-tree在索引建立和维护方面时间代价平均减少39．1％，移动对象轨迹查询时间代价平均减少24．1％；相比于FNR-tree，DISC-tree的范围查询准确率平均提高约31．6％． 展开更多

关键词 移动对象数据库 路网 索引 范围查询

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时空数据库中多个最近邻对象的查询算法 被引量：7

8

作者 程淼 胡圣 +2 位作者 袁正午 葛君伟 裴海英 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第19期60-61,70,共3页

在时空数据库中,最近邻查询用于对某个查询对象,在被查询对象中找出离它最近的一个或多个对象。该文在TPR树这一时空索引的基础上,提出了一种高效的最近邻查询算法,能够支持移动对象的多个最近邻对象的查询,并在性能上也有所提高。

关键词 时空数据库 最近邻查询 TPR树 移动对象

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基于CTBN的移动对象不确定轨迹预测算法 被引量：9

9

作者 乔少杰 彭京 +2 位作者 李天瑞 朱焱 刘良旭 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期759-763,共5页

为了高效准确地预测移动对象动态运动轨迹,提出了一种基于轨迹时间连续贝叶斯网络(CTBN)的不确定性轨迹预测算法,充分考虑了移动速度和方向对移动对象动态运动行为的影响,包含3个主要步骤:热点区域挖掘将轨迹数据集划分为不同的热点聚簇... 为了高效准确地预测移动对象动态运动轨迹,提出了一种基于轨迹时间连续贝叶斯网络(CTBN)的不确定性轨迹预测算法,充分考虑了移动速度和方向对移动对象动态运动行为的影响,包含3个主要步骤:热点区域挖掘将轨迹数据集划分为不同的热点聚簇;轨迹时间连续贝叶斯网络的构建,其由3个变量(街区号、移动速度、移动方向)构成的状态组合;利用该网络预测移动对象动态运动行为计算可能运动轨迹。不同数据集上的实验结果表明该算法的预测精度优于朴素预测算法,并证明了热点区域挖掘的作用在于能够在保证较高预测准确性的前提下提高预测时间性能近60%。 展开更多

关键词 热点区域 移动对象数据库 轨迹时间连续贝叶斯网络 轨迹预测 不确定性

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UTR^＊-Tree：受限网络中移动对象不确定轨迹索引模型 被引量：3

10

作者 李红军 唐常杰 +3 位作者 乔少杰 代术成 王悦 郑皎凌 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期118-125,共8页

受限网络中移动对象不确定轨迹的有效索引是移动对象数据库中的研究重点。针对现有方法的不足,提出了一种新的不确定轨迹索引结构UTR*-Tree。该索引结构采用静态和动态相结合存储管理移动对象,将变化极小的受限道路网络作为静态部分使用... 受限网络中移动对象不确定轨迹的有效索引是移动对象数据库中的研究重点。针对现有方法的不足,提出了一种新的不确定轨迹索引结构UTR*-Tree。该索引结构采用静态和动态相结合存储管理移动对象,将变化极小的受限道路网络作为静态部分使用2维空间R*-Tree进行管理;将移动对象位置则作为动态信息采用R*-Tree和Hash数组协同管理。借助该结构,移动对象数据库不仅可以快速地处理对移动对象过去可能位置的查询,而且能够对其现在及将来的可能位置进行高效的查询处理。实验结果表明同目前有代表性的轨迹索引结构UTR-Tree相比,该索引结构在维护性能上提高了一个数量级,在查询性能上平均提高了约25%。 展开更多

关键词 移动对象数据库 受限网络 不确定性 轨迹 索引

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一种基于城市交通网络的移动对象全时态索引 被引量：8

11

作者 陈继东 胡志智 +1 位作者 孟小峰 王凌 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期1008-1014,共7页

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... 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. 展开更多

关键词 移动对象数据库 索引方法 位置模型 交通网络 位置服务

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网络受限移动对象不确定性轨迹的索引 被引量：3

12

作者 丁治明 余波 +1 位作者 李曼 韩京宇 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2008年第3期79-83,共5页

近年来,人们对于如何表示和处理移动对象的不确定性进行了研究,提出了一些较为有效的模型和算法。但是,在如何索引移动对象的不确定时空轨迹方面,相关的研究工作十分有限。为了解决上述问题,本文提出了一种网络受限移动对象不确定轨迹... 近年来,人们对于如何表示和处理移动对象的不确定性进行了研究,提出了一些较为有效的模型和算法。但是,在如何索引移动对象的不确定时空轨迹方面,相关的研究工作十分有限。为了解决上述问题,本文提出了一种网络受限移动对象不确定轨迹的索引结构(UTR-Tree),并给出了相关的索引更新及查询算法。在该索引结构的支持下,移动对象数据库不仅可以快速地处理对移动对象过去可能位置的查询,而且能够对其现在及将来的可能位置进行高效的查询处理。 展开更多

关键词 移动对象数据库 不确定性 轨迹 索引

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一种基于受限网络的移动对象索引 被引量：4

13

作者 宋广军 郝忠孝 王丽杰 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2009年第12期138-141,150,共5页

为了有效地支持城市交通网络中移动对象的过去、现在和将来的轨迹查询,在基于模拟预测的位置表示模型基础上,提出了一种两层R树加上一个表结构的复合索引结构AUC(Adaptive Unit Compounding)。根据城市交通网的特征,采用了一种带有环形... 为了有效地支持城市交通网络中移动对象的过去、现在和将来的轨迹查询,在基于模拟预测的位置表示模型基础上,提出了一种两层R树加上一个表结构的复合索引结构AUC(Adaptive Unit Compounding)。根据城市交通网的特征,采用了一种带有环形交叉口的元胞自动机模型模拟移动对象的将来轨迹,并用线性回归和圆弧曲线拟合分别得到对象在规则路段和交叉口的轨迹预测方程;根据移动对象的运动特性,采用了一种新的自适应单元(AU)作为索引结构的基本单位。实验表明,AUC索引的查询和更新性能都要优于TPR树和TB树。 展开更多

关键词 移动对象 时空数据库 元胞自动机 环形交叉口

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路网中查询点速度不确定的连续k近邻查询方法 被引量：4

14

作者 陈子军 任彩平 刘文远 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2011年第3期430-434,共5页

提出一种路网中查询点速度不确定的连续k近邻查询方法.查询点在起始位置向服务器提出查询请求,得到k近邻的候选集.随着查询点的移动,利用有效候选集计算当前的k近邻,而不必再向服务器请求,从而减少了服务器计算代价.当候选集部分失效时... 提出一种路网中查询点速度不确定的连续k近邻查询方法.查询点在起始位置向服务器提出查询请求,得到k近邻的候选集.随着查询点的移动,利用有效候选集计算当前的k近邻,而不必再向服务器请求,从而减少了服务器计算代价.当候选集部分失效时,由服务器返回候选集中失效的兴趣点的当前信息,使候选集有效.当候选集完全失效时,由查询点重新向服务器提出查询请求,得到新的候选集.并提出一种计算候选集的优化方法,降低了查询代价.最后,通过实验验证了所提算法的有效性. 展开更多

关键词 移动对象 连续近邻 路网 空间数据库

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Bead模型的不确定性范围查询与修剪算法 被引量：3

15

作者 叶李 秦志光 +1 位作者 杨昕梅 王娟 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2010年第8期722-729,共8页

针对时空范围内,移动目标数据库中由于移动目标轨迹的不确定性导致的范围查询问题,在基于Bead/Necklace不确定性模型的基础上,将查询问题映射为2D平面的计算几何问题进行解决。针对时空中五种不同句法的不确定性范围查询类型确定了对应... 针对时空范围内,移动目标数据库中由于移动目标轨迹的不确定性导致的范围查询问题,在基于Bead/Necklace不确定性模型的基础上,将查询问题映射为2D平面的计算几何问题进行解决。针对时空中五种不同句法的不确定性范围查询类型确定了对应的定性查询算法,并通过查询多边形的偏置和轨迹点位置查询的方法实现新的修剪算法,其算法复杂度与查询区域边的数目呈线性关系。实验结果显示,提出的修剪策略更加有效地提高了系统的查询效率。 展开更多

关键词 修剪算法 不确定性范围查询 Bead/Necklace模型 移动目标轨迹 移动目标数据库

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基于自适应安全区域的轨道实时化简方法 被引量：2

16

作者 李文海 程志光 +2 位作者 文卫东 向隆刚 郭晓倩 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期1922-1935,共14页

利用采样思想在移动端对原始位置序列进行即时处理,移动轨迹实时化简为服务端提供误差可控的简化序列.由于移动规律、运动方向、运动速率等变化因素的不可预知,现有方法的插值还原精度和轨迹化简率易受到运动特征局部变化的影响.在已有... 利用采样思想在移动端对原始位置序列进行即时处理,移动轨迹实时化简为服务端提供误差可控的简化序列.由于移动规律、运动方向、运动速率等变化因素的不可预知,现有方法的插值还原精度和轨迹化简率易受到运动特征局部变化的影响.在已有工作基础上,利用采样点速率和方向矢量为轨迹建立总体和局部两个层次的误差度量.通过定义安全区域LDAR和TVAR限制插值点的误差范围,将相邻关键点之间的总体误差和相邻轨迹点之间的局部误差的容差范围作为采样监督参数,构造自适应于轨迹方向和速率的实时化简算法.实验结果表明,文中提出的算法对于平稳轨迹能够进行高效的实时化简.同时,对于速率和方向等参数的波动也较现有的推算定位方法有更强的鲁棒性. 展开更多

关键词 推算定位 安全区域 轨迹化简 移动对象 时空数据库

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新一代数据库技术在CSCW中的应用 被引量：1

17

作者 高云君 楼海清 +2 位作者 陈岭 陈根才 张学杰 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第6期167-170,共4页

支持协同工作是最重要的数据库应用之一。分析CSCW对数据库的要求,并从科研角度出发,具体阐述分布式数据库、时态数据库、实时数据库、主动数据库、移动对象数据库、时空数据库以及其它数据库(如协同数据库、多版本数据库等)等新一代数... 支持协同工作是最重要的数据库应用之一。分析CSCW对数据库的要求,并从科研角度出发,具体阐述分布式数据库、时态数据库、实时数据库、主动数据库、移动对象数据库、时空数据库以及其它数据库(如协同数据库、多版本数据库等)等新一代数据库技术在CSCW中的应用。 展开更多

关键词 CSCW 主动数据库 移动对象数据库 时空数据库 协同数据库

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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 被引量：2

18

作者 郭菁 郭薇 周洞汝 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2007年第2期318-321,共4页

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... 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. 展开更多

关键词 移动对象 移动对象数据库 时空索引

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基于公路网的移动对象数据库数据模型 被引量：1

19

作者 卢炎生 陈刚 潘鹏 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2007年第5期36-37,40,共3页

移动对象数据库对大量移动对象的位置信息进行管理,能够支持传统数据库不能进行的时空查询,考虑到大多数移动对象的运动都固定在已知的路线中,基于公路网的移动对象数据模型、通过对公路网拓扑图的数字化转换,能够对移动对象进行有效的... 移动对象数据库对大量移动对象的位置信息进行管理,能够支持传统数据库不能进行的时空查询,考虑到大多数移动对象的运动都固定在已知的路线中,基于公路网的移动对象数据模型、通过对公路网拓扑图的数字化转换,能够对移动对象进行有效的管理,该文采用实时平均法来反映每条线路的动态运行情况,对移动对象未来位置进行了精确预测。 展开更多

关键词 移动对象数据库 公路网 移动对象的管理 数据模型

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面向对象的全时域移动对象数据模型 被引量：2

20

作者 罗建平 邬群勇 朱莉 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第4期1015-1017,1022,共4页

在面向对象模型中加入对动态属性的支持,提出和建立了一种面向对象的支持全时域数据存储和查询的移动对象数据模型。探讨了GPS定位信息中精度、方位等信息对移动对象位置更新的影响,并给出了一种新的基于定位精度、速度和方位的动态阈... 在面向对象模型中加入对动态属性的支持,提出和建立了一种面向对象的支持全时域数据存储和查询的移动对象数据模型。探讨了GPS定位信息中精度、方位等信息对移动对象位置更新的影响,并给出了一种新的基于定位精度、速度和方位的动态阈值位置更新策略,解决了移动对象的全时域存储和查询方法。最后对面向对象的全时域移动对象数据模型进行了验证,实验表明该动态阈值位置更新策略在不影响移动对象运动轨迹精度的情况下,可以有效减少位置更新,节省数据传输流量,减少数据存储量。 展开更多

关键词 移动对象 时空数据模型 移动对象数据库 位置更新策略 面向对象

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