移動對象數(shù)據(jù)智能處理模型研究.pdf

1、移動對象是指其位置或?qū)傩噪S時發(fā)生變化的各類實體，典型代表包括智能交通中人、車、道路、環(huán)境等；現(xiàn)代物流中貨物、發(fā)送、接收、管理、控制；運輸工業(yè)/快速車隊管理；數(shù)字通信戰(zhàn)場；生態(tài)/環(huán)境適應(yīng)/環(huán)境保護(hù)監(jiān)控/移動通訊系統(tǒng)等，這些應(yīng)用都必須對移動對象產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲、分析和其它處理。隨著應(yīng)用需求的縱深發(fā)展，人們對使用信息的場合、時間、方式、方法提出了更高的要求，希望隨時隨地得到所需要的信息。目前存在大量的具有實時地理信息的與時間有關(guān)的

2、數(shù)據(jù)，如何對這些移動數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的處理包括采集、建模、存儲、查詢、分析和監(jiān)管等技術(shù)的研究也越來越受到關(guān)注。隨著全球應(yīng)用和面向?qū)ο箨P(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)的日趨成熟，空間數(shù)據(jù)庫、時態(tài)數(shù)據(jù)庫、時態(tài)空間數(shù)據(jù)庫得到相應(yīng)的發(fā)展，為移動對象數(shù)據(jù)的處理提供了技術(shù)的支撐。 移動數(shù)據(jù)的處理的研究是近年來數(shù)據(jù)庫管理技術(shù)研究的熱點，現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)由于缺乏移動對象所必要的特點：諸如動態(tài)的位置模型、時間空間查詢的語言、索引、不確定性等，不能直接用來處理移動對

3、象數(shù)據(jù)。本文的目標(biāo)是研究移動對象數(shù)據(jù)庫中的動態(tài)模型，研究表示移動對象變化數(shù)據(jù)的模型框架下的數(shù)據(jù)庫設(shè)計與存貯、移動對象索引、位置更新策略、移動對象查詢處理、位置相關(guān)的連續(xù)查詢及環(huán)境感知的查詢等關(guān)鍵技術(shù)問題，提出切實可行的解決方案并在給定應(yīng)用環(huán)境的要求下進(jìn)行模型的驗證。本文對移動對象數(shù)據(jù)的采集、建模、存儲、查詢和處理等方面進(jìn)行了深入的研究，取得了如下創(chuàng)新性成果： (1)提出了一種移動對象數(shù)據(jù)的動態(tài)模型根據(jù)移動對象數(shù)據(jù)動態(tài)屬性的描述，

4、提出了一種移動對象數(shù)據(jù)的動態(tài)模型，該模型可以表示移動對象的過去、現(xiàn)在和將來的數(shù)據(jù)，并考慮了移動設(shè)備的有限性、短接性、網(wǎng)絡(luò)帶寬的多樣性、有限性、非對稱性和低可靠性等問題。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了移動實體的面向?qū)ο竽Ｐ停磉_(dá)移動對象的時間和空間的不確定性，和移動對象數(shù)據(jù)智能處理過程中的各種代價模型和位置修改的策略，并給出移動數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的存儲設(shè)計。 (2)提出了一種移動對象數(shù)據(jù)的查詢模型分析了空間數(shù)據(jù)的查詢方法和技術(shù)，把時序邏輯的概念引入

5、到時間數(shù)據(jù)的查詢中，并結(jié)合空間數(shù)據(jù)的特性提出了一種時間空間數(shù)據(jù)的查詢模型。針對移動對象數(shù)據(jù)的查詢，基于該模型設(shè)計了以下類型的查詢語句和它們的語義：回答WHERE和位置有關(guān)的查詢，回答WHEN和時間有關(guān)的查詢，單個對象的屬性和時間空間的動態(tài)查詢，對象和固定空間實體(包括點/線/面等)之間的關(guān)系的查詢，多個對象之間的動態(tài)關(guān)系查詢，移動對象數(shù)據(jù)的歷史查詢(各種動態(tài)對象的歷史操作回放，可以根據(jù)時間點、區(qū)間等來再現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理等過程……)．移

6、動對象及靜態(tài)空間對象的查詢處理，位置相關(guān)的持續(xù)查詢及環(huán)境感知的查詢處理，連續(xù)查詢和觸發(fā)器的設(shè)計等。研究了使用空間索引后，點查詢、時間查詢和移動對象與固定區(qū)域的關(guān)系查詢的性能，分析了它們的結(jié)果。 (3)基于擴展G-net的移動對象數(shù)據(jù)的智能Agent模型研究為了使移動對象數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)這樣一個復(fù)雜的軟件系統(tǒng)實現(xiàn)可靠的、可維護(hù)的、和可擴展的設(shè)計，研究了移動對象數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)風(fēng)格，給出了基于分布式的移動對象數(shù)據(jù)處理的軟件體系結(jié)構(gòu)

7、風(fēng)格模型；通過用擴展的G-net模型來表示和規(guī)劃基于分布式的移動對象數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的各個智能Agent系統(tǒng)部件，協(xié)調(diào)整個系統(tǒng)各個部件的關(guān)系，使它們成為一個有機的整體，G-net為復(fù)雜軟件系統(tǒng)的面向?qū)ο笤O(shè)計與Petri網(wǎng)建模搭建了橋梁；提出了分布式環(huán)境下移動對象數(shù)據(jù)智能處理系統(tǒng)的通用模型和各個部分的設(shè)計原理和實現(xiàn)原則。 (4)分布式環(huán)境下的移動對象數(shù)據(jù)智能處理系統(tǒng)的設(shè)計研究綜合以上的三個方面的創(chuàng)新成果，研究移動對象數(shù)據(jù)的動態(tài)模型、移