[发明专利]基于道路网眼层次结构划分的POI简化并行计算方法

摘要

本发明公开了一种基于道路网眼层次结构划分的POI简化并行计算方法，以提高POI简化计算的效率。首先构建道路层次结构与网眼初始区域，按照道路的等级依次划分网眼区域，建立道路网眼的层次结构，在此基础上，使用道路网眼对POI空间分割，将海量的POI划分到一个一个道路网眼中，降低问题求解的复杂度；按照计算节点的数目与道路网眼的层次结构，划分POI数据，将数据分配到计算节点上，进而对POI进行并行简化。本发明采用道路网眼来划分POI数据，将道路网对POI的影响考虑到其数据划分过程中，可以更好的保持简化后POI的专题信息与拓扑信息。

主权项

基于道路网眼层次结构划分的POI简化并行计算方法，其特征在于，具体处理步骤如下：步骤1，根据数据特征与集群可用节点数目，计算划分过程中所用的变量：点集所包含点的总数N、计算节点个数K、理想负载均衡状态下每个计算节点所接纳的点数目NA、负载阈值下限ND和负载阈值上限NU，其中NA＝N/K；步骤2，道路网眼层次结构构建，包含两个基本步骤：a)构建最大封闭区域边界，针对POI数据划分的道路网眼层次结构中最大封闭区域即是最初的网眼，该最大封闭区域为POI数据的最小外接矩形；b)依次选取等级、长度、连通度最高的道路，对网眼进行分割，逐步构建网眼层次结构；步骤3，道路网眼与POI数据匹配：遍历道路网眼与POI数据，判断POI与道路网眼的空间关系，如果道路网眼包含POI，则将该POI加入到当前道路网眼的POI集合中，计算每个网眼中POI的数目；步骤4，从最底层网眼开始划分计算，设当前网眼的序号为i，其包含的点数为Ni，如果Ni＜ND，执行步骤5；如果Ni＞NU，执行步骤6；如果ND＜Ni，且Ni≤NU，执行步骤7；步骤5，将其相邻网眼加入当前划分区域，继续执行步骤4，直到网眼i的所有兄弟网眼都参与划分，如果此时Ni＜ND，则将当前网眼i及其兄弟节点合并到其父节点的兄弟节点中，并将这些网眼作为独立的划分单元，再从其新的兄弟节点开始，按照步骤4继续划分直到所有网眼都被划分；步骤6，将最后加入的网眼节点分解，如果当前网眼由其本身数据和其它网眼数据点组成，那么在分解时，分解其本身包含的数据，而不分解其他网眼数据，通过分解网眼，使得当前分配数据块i的节点数目Ni＝NA，将其分配给一个计算节点，然后从被分解的网眼的剩余部分开始继续执行步骤4；步骤7，将上述符合划分要求的网眼打包为一个数据块，转到步骤4继续执行，直到当前所有网眼都被分配，结束划分过程；步骤8，按照已知的节点数目，创建一定的线程数目，将划分后的数据，依次分配给各个线程；步骤9，并行简化POI，返回结果。