[发明专利]一种变权网k近邻搜索方法

摘要

本发明涉及一种变权网k近邻搜索方法，将计算机网络中的路由思想引入k近邻查询中，通过设计路由表的更新策略，将计算时得到的最短路径树中的前趋/后继信息作为历史数据保存于路由表中。通过路由表的动态更新策略，使路由机制能适应路网局部的道路权值动态变化。提出了动态路网中非移动对象的候选集筛选规则和路网区域的裁剪规则以及移动对象的位置预测方法和候选集的筛选规则，有效减少候选点的数量、缩小k近邻查询的搜索范围，并避免了现有扩展自静态路网的动态路网中k近邻算法因道路权值不断变化而导致的频繁调整索引和约束条件的缺陷。

主权项

一种变权网k近邻搜索方法，其特征在于，建立路由表机制，进行k近邻搜索，具体包括如下步骤：1）建立路由表：表中包括从起点到任意点之间的最短路径包含了该路径上其他点之间的最短路径，即路径搜索把起点当做一棵树的根结点，建立一棵最短路径树T，T中任意满足祖孙关系的结点，它们之间的路径都是最短路径，将T上所有满足祖孙关系的结点之间的后继关系存入路由表；2）路由表的动态更新：当路网权值发生变化时，路由表中动态更新路网中部分区域内的最短路指路信息，使得原本将要经过该条已堵塞道路的车辆能获得一条较原先不改变行驶路径时更合理的路径，即改变后的车辆行驶路径优于未响应路网权值变化的原先的行驶路径；3）在路由表机制的基础上，设计变权网络路径快速生成算法：车辆在生成环节首先生成OD起始点，车辆在行驶前先查看路由表中是否已有从O点到达D点的下一步行驶方向，若有则按此路由信息行驶，否则用最短路算法计算OD点之间的最短路径，并将该最短路径搜索的结果提炼成一棵最短路径树T，通过路由表的更新算法将T中信息保存到路由表，然后再通过路由表获取从当前点（O点或者行驶中的当前点）到D点的下一跳行驶方向，继续往该方向行驶，直到到达目的地D而结束；4）基于路由机制的k近邻算法：路由表中保存过去一段时间内的历史查询结果，计算路径时可通过历史数据减少系统重复计算并对车辆行驶路径进行指路导航；5）k近邻查询规则：A：候选集的筛选规则：根据动态路由表TD内已保存的路径，计算车辆结点到每个候选点的行驶路径总开销作为估算距离；根据查询点到各候选点的距离由近到远将前k个近邻候选点保存到候选点集Q中；用静态路由表TS内的指路信息计算车辆到各剩余候选点的理论最小代价，过滤候选集；B：路网区域的裁剪规则：在原始地图G(V,E)下，通过静态路由表Ts获得第k近邻的最大可能距离dmax；然后根据Ts表内信息，计算查询点到地图G中任意结点之间的最小可能距离dist；若dist>dmax，将该点及从起始点出发且中间经过该点的其他所有结点一并裁减掉。