面向室內(nèi)空間的語(yǔ)義約束導(dǎo)航查詢研究.pdf

1、室內(nèi)定位技術(shù)的發(fā)展，特別是RFID(無(wú)線射頻技術(shù))、Wi-Fi、藍(lán)牙、紅外等新型定位技術(shù)的發(fā)展，使得獲取室內(nèi)移動(dòng)對(duì)象的位置成為了可能，室內(nèi)位置服務(wù)也因此而興起。然而室內(nèi)空間與室外空間無(wú)論空間約束、定位方式、距離度量等都不一樣，之前室外空間的相關(guān)技術(shù)并不能直接應(yīng)用于室內(nèi)空間，如何高效管理室內(nèi)移動(dòng)對(duì)象數(shù)據(jù)以支撐室內(nèi)位置服務(wù)成為了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界共同關(guān)注的話題。室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)作為需求最迫切的位置服務(wù)之一，受到了廣泛的關(guān)注。室內(nèi)空間環(huán)境結(jié)構(gòu)復(fù)雜，語(yǔ)

2、義豐富，不同的人對(duì)室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)有著不同的需求，人們對(duì)導(dǎo)航路徑也提出了各種各樣的語(yǔ)義限制，而目前的室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)研究卻并不能很好的解決這樣的問(wèn)題。
　　本文結(jié)合室內(nèi)空間特性針對(duì)這種對(duì)導(dǎo)航路徑有語(yǔ)義約束的導(dǎo)航問(wèn)題進(jìn)行了研究，主要研究了室內(nèi)語(yǔ)義約束導(dǎo)航查詢算法以及支持語(yǔ)義約束導(dǎo)航服務(wù)的室內(nèi)移動(dòng)對(duì)象管理原型系統(tǒng)。
　　論文的主要工作可總結(jié)為下面幾點(diǎn):
　　(1)研究了語(yǔ)義約束的室內(nèi)導(dǎo)航問(wèn)題，提出了針對(duì)Include約束和Excl

3、ude約束的室內(nèi)導(dǎo)航算法。本文對(duì)室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)的現(xiàn)實(shí)應(yīng)用需求進(jìn)行了分析，定義了兩種約束:Include約束和Exclude約束。這兩種約束分別是路徑要包含和要避開(kāi)的語(yǔ)義集。對(duì)于Include約束，遍歷語(yǔ)義關(guān)鍵詞包含的順序通常都會(huì)產(chǎn)生大量的重復(fù)計(jì)算，本文提出了劃分類別的思想，將擁有相同語(yǔ)義的路徑劃分到同一類，以類別為單位基于并行Dijkstra算法進(jìn)行路徑擴(kuò)展，能夠?qū)ο嗤Z(yǔ)義路徑同時(shí)處理，從而避免了遍歷語(yǔ)義關(guān)鍵詞包含序;對(duì)于Exclude約

4、束，它要求所有路徑必須實(shí)時(shí)在線擴(kuò)展，本文結(jié)合室內(nèi)空間的天然分層特性，將室內(nèi)空間樓層分為RTF層（實(shí)時(shí)擴(kuò)展層）和NRTF層（非實(shí)時(shí)擴(kuò)展層），提出了分層剪枝優(yōu)化技術(shù)，能夠?qū)Υ罅縉RTF層進(jìn)行剪枝;最后，我們還討論了導(dǎo)航算法在實(shí)際應(yīng)用中的連續(xù)路徑更新問(wèn)題，提出了解決方案。我們?cè)诜抡鏀?shù)據(jù)集上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了所提算法的有效性。
　　(2)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)支持語(yǔ)義約束室內(nèi)導(dǎo)航服務(wù)的室內(nèi)移動(dòng)對(duì)象管理原型系統(tǒng)IndoorDB。IndoorDB首先

5、對(duì)室內(nèi)空間模型LayeredModel進(jìn)行了擴(kuò)展與改進(jìn)。LayeredModel缺乏語(yǔ)義約束導(dǎo)航服務(wù)所需要的室內(nèi)實(shí)體的樓層分布、語(yǔ)義信息等，也不能對(duì)門(mén)的單向性進(jìn)行感知，并且其室內(nèi)距離的定義和存儲(chǔ)方式并不適合語(yǔ)義約束的導(dǎo)航服務(wù)，針對(duì)上述不足本文擴(kuò)展了對(duì)房間和門(mén)的實(shí)體描述結(jié)構(gòu)，重新定義了室內(nèi)距離和存儲(chǔ)方式，引入了單獨(dú)的門(mén)隊(duì)列和房間隊(duì)列分別處理門(mén)實(shí)體和房間實(shí)體，很好的對(duì)語(yǔ)義約束導(dǎo)航服務(wù)提供了支持;IndoorDB基于對(duì)象關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)Oracle