CN113377782A

CN113377782A - 一种城市空间移动对象查询方法、装置及存储介质

Info

Publication number: CN113377782A
Application number: CN202110925510.XA
Authority: CN
Inventors: 马丁
Original assignee: Shenzhen Research Center Of Digital City Engineering
Current assignee: Shenzhen Research Center Of Digital City Engineering
Priority date: 2021-08-12
Filing date: 2021-08-12
Publication date: 2021-09-10
Anticipated expiration: 2041-08-12
Also published as: CN113377782B

Abstract

本发明公开了一种城市空间移动对象查询方法、装置及存储介质，所述方法通过获取查询对象的位置信息，根据所述位置信息确定若干访问区域；确定若干所述访问区域分别对应的访问顺序；获取任务信息，根据所述访问顺序从若干所述访问区域中确定目标移动对象集合，其中，所述目标移动对象集合中每一所述目标移动对象均与所述任务信息对应。解决了现有技术中的空间索引主要针对静态空间数据，缺乏对于实时位置变化的移动对象的查询方法的问题。

Description

一种城市空间移动对象查询方法、装置及存储介质

技术领域

本发明涉及数据索引领域，尤其涉及的是一种城市空间移动对象查询方法、装置及存储介质。

背景技术

近年来随着GPS手持机、传感器、移动电话等无线移动设备不断发展和位置服务技术(LBS)广泛应用，对移动物体的空间信息获取变得便捷而且可行。GIS空间分析已经不仅仅局限于传统的静态空间数据，对于移动物体动态空间数据的索引建立，实时修改和查询变得越来越重要。空间索引是解决大规模空间查询手段，通过将空间数据合理组织并建立对应的空间索引可以实现数据的快速查询。然而，当前空间索引主要针对静态空间数据，缺乏对于实时位置变化的移动对象的查询方法。

因此，现有技术还有待改进和发展。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种城市空间移动对象查询方法、装置及存储介质，旨在解决现有技术中的空间索引主要针对静态空间数据，缺乏对于实时位置变化的移动对象的查询方法的问题。

本发明解决问题所采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供一种城市空间移动对象查询方法，其中，所述方法包括：

获取查询对象的位置信息，根据所述位置信息确定若干访问区域；

确定若干所述访问区域分别对应的访问顺序；

获取任务信息，根据所述访问顺序从若干所述访问区域中确定目标移动对象集合，其中，所述目标移动对象集合中每一所述目标移动对象均与所述任务信息对应。

在一种实施方式中，所述根据所述位置信息确定若干访问区域，包括：

根据所述位置信息，确定中心区域；

获取预设的距离阈值，根据所述距离阈值确定临界范围；

将位于所述临界范围内的若干区域作为若干所述访问区域。

在一种实施方式中，所述确定若干所述访问区域分别对应的访问顺序，包括：

获取每一所述访问区域与所述中心区域之间的访问距离；

根据每一所述访问区域对应的访问距离，确定每一所述访问区域对应的访问顺序，其中，所述访问距离越小的访问区域对应的顺序位越后，所述访问距离相等的访问区域对应的顺序位相同。

在一种实施方式中，所述根据所述访问顺序从若干所述访问区域中确定目标移动对象集合，包括：

按照所述访问顺序，依次将所述任务信息与若干所述访问区域中的移动对象进行匹配，将匹配成功的移动对象作为目标移动对象；

获取预设的数量阈值，当所述目标移动对象的数量达到所述数量阈值时停止匹配，根据所有所述目标移动对象得到所述目标移动对象集合。

在一种实施方式中，所述按照所述访问顺序，依次将所述任务信息与若干所述访问区域中的移动对象的作业类型进行匹配，包括：

按照所述访问顺序，依次确定若干所述访问区域中需要与所述任务信息进行匹配的移动对象，得到匹配对象；

通过预设的城市空间移动对象查询数据库，确定所述匹配对象对应的基础信息，其中，所述基础信息用于反映所述匹配对象的作业信息、位置信息以及身份信息；

将所述任务信息与所述匹配对象对应的基础信息进行匹配。

在一种实施方式中，所述方法还包括：

计算移出所述临界范围外的移动对象的数量，得到移出对象数量；

计算移入所述临界范围内的移动对象的数量，得到移入对象数量；

根据所述移出对象数量和所述移入对象数量对所述临界范围进行缩放操作。

在一种实施方式中，所述根据所述移出对象数量和所述移入对象数量对所述临界范围进行缩放操作，包括：

当所述移出对象数量小于所述移入对象数量时，对所述临界范围进行收缩；

当所述移出对象数量等于所述移入对象数量时，将最后一个匹配成功的移动对象作为末位对象，确定所述末位对象的移动方向，当所述移动方向为向内移动时，对所述临界范围进行收缩。

在一种实施方式中，所述方法还包括：

当所述移出对象数量大于所述移入对象数量时，对若干所述访问区域进行调整；

将局部临界区域作为所述访问区域，其中，所述局部临界区域中一部分区域位于所述临界范围之内，另一部分区域位于所述临界范围之外。

第二方面，本发明实施例还提供一种城市空间移动对象查询装置，其中，所述装置包括：

区域确定模块，用于获取查询对象的位置信息，根据所述位置信息确定若干访问区域；

顺序确定模块，用于确定若干所述访问区域分别对应的访问顺序；

对象查询模块，用于获取任务信息，根据所述访问顺序从若干所述访问区域中确定目标移动对象集合，其中，所述目标移动对象集合中每一所述目标移动对象均与所述任务信息对应。

第三方面，本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有多条指令，其中，所述指令适用于由处理器加载并执行，以实现上述任一所述的城市空间移动对象查询方法的步骤。

本发明的有益效果：本发明实施例通过获取查询对象的位置信息，根据所述位置信息确定若干访问区域；确定若干所述访问区域分别对应的访问顺序；获取任务信息，根据所述访问顺序从若干所述访问区域中确定目标移动对象集合，其中，所述目标移动对象集合中每一所述目标移动对象均与所述任务信息对应。解决了现有技术中的空间索引主要针对静态空间数据，缺乏对于实时位置变化的移动对象的查询方法的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的城市空间移动对象查询方法的流程示意图。

图2是本发明实施例提供的访问区域的划分的示意图。

图3是本发明实施例提供的城市空间移动对象查询装置的内部模块连接图。

图4是本发明实施例提供的终端的原理框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

针对现有技术的上述缺陷，本发明提供一种城市空间移动对象查询方法，所述方法通过获取查询对象的位置信息，根据所述位置信息确定若干访问区域；确定若干所述访问区域分别对应的访问顺序；获取任务信息，根据所述访问顺序从若干所述访问区域中确定目标移动对象集合，其中，所述目标移动对象集合中每一所述目标移动对象均与所述任务信息对应。解决了现有技术中的空间索引主要针对静态空间数据，缺乏对于实时位置变化的移动对象的查询方法的问题。

如图1所示，所述方法包括如下步骤：

步骤S100、获取查询对象的位置信息，根据所述位置信息确定若干访问区域。

具体地，本实施例中的查询对象是相对于移动对象而言的静态的对象，例如用户本身可以作为一个查询对象，而相对于用户移动的车辆，就可以作为移动对象。由于本实施例是需要确定查询对象周围符合条件的移动对象，因此需要先获取移动对象的位置信息，以该位置信息对应的地理位置为中心点，在其周围确定若干需要访问的区域，然后在这些访问区域中确定符合条件的移动对象。

在一种实现方式中，所述步骤S100，具体包括如下步骤：

步骤S101、根据所述位置信息，确定中心区域；

步骤S102、获取预设的距离阈值，根据所述距离阈值确定临界范围；

步骤S103、将位于所述临界范围内的若干区域作为若干所述访问区域。

为了减少查询移动对象所需的查询时间和提高查询效率，本实施例对查询范围作了限定。具体地，根据查询对象的位置信息，确定中心区域以后，基于确定的距离阈值设定了一个临界范围，由于位于该临界范围内的所有区域与中心区域之间的距离均小于距离阈值，因此将这些区域都作为访问区域，以此缩小查询范围，同时保证查询到的移动对象与查询对象之间的距离不会太远。

在一种实现方式中，所述将位于所述临界范围内的若干区域作为若干所述访问区域，包括：将所述临界范围对应的整体区域划分为规则大小的若干区域，将每一区域作为一个访问区域。

举例说明，如图2所示，图中q为查询对象所在的中心区域，其周围有多个规则分布、相同形状和大小的网格，每一网格对应一个访问区域。

在一种实现方式中，本实施例还可以将所有访问区域分为不同的层级，其中，每一层级为一个环形区域，各层级以所述中心区域为中心层层围绕。如图2所示，具有横条纹或者斜条纹的一圈网格所对应的区域均为第一层级，向外的一圈空白网格所对应的区域均为第二层级。

在一种实现方式中，本实施例提供一种查询网格的方法：利用层级l与查询网格坐标

可以算出属于第l层级的网格集合

，公式为：

如图1所示，所述方法还包括如下步骤：

步骤S200、确定若干所述访问区域分别对应的访问顺序。

具体地，由于访问区域通常有多个，因此为了保证有序地查询各个访问区域中符合条件的移动对象，本实施例需要对各个访问区域设定访问顺序，通过该访问顺序依次查询各个访问区域中的移动对象。

在一种实现方式中，所述步骤S200，具体包括如下步骤：

步骤S201、获取每一所述访问区域与所述中心区域之间的访问距离；

步骤S202、根据每一所述访问区域对应的访问距离，确定每一所述访问区域对应的访问顺序，其中，所述访问距离越小的访问区域对应的顺序位越后，所述访问距离相等的访问区域对应的顺序位相同。

具体地，本实施例需要确定各个访问区域与中心区域之间的距离，即查询对象至各个访问区域的访问距离，以该访问距离来确定各个访问区域的访问顺序。可以理解的是，由于访问距离越近，表示查询对象到达该访问区域的时长越短，则查询对象到达该访问区域内的移动对象所在位置的时长也越短，因此本实施例会优先在访问距离近的访问区域内查找符合条件的移动对象。若存在多个访问区域的访问距离相等，则同时在这些访问区域内查找符合条件的移动对象，即访问距离相等的多个访问区域的访问顺序的顺序位相同。

举例说明，如图2所示，将每个层级l的网格按照与查询网格的相对位置划分为若干组，组数g=(l+1)，如图1-图2所示，相同组的网格用同一图标填充，同一图标填充的网格其对应的区域的访问距离相同，因此可以同时对同一组的网格所对应的区域进行访问。其中，层级l、组数g、查询网格

与网格坐标

关系为：

如图2所示，层级l中第g组的网格用

来表示，第l层拥有（8*l）个网格。仅当g=1或者g=l+1时，

集合中有4个网格，否则集合中存在8个网格。

在一种实现方式中，针对步骤S202，本实施例可以先获取每一所述访问区域与所述中心区域之间的访问距离，根据所述访问距离确定每一所述访问区域对应的优先级。其中，访问距离越小的访问区域对应的优先级越高，访问距离相等的访问区域对应的优先级相同。然后，根据每一所述访问区域对应的优先级，生成优先访问队列，其中，每一所述访问区域在所述优先访问队列的顺序位由所述优先级确定，优先级越高的访问区域在所述优先访问队列中的顺序位越靠前。最后通过所述优先访问队列，确定每一所述访问区域对应的访问顺序。

举例说明，优先访问队列建立过程主要包括：

（1）初始阶段，查询点所在网格Cell（q）和组L1G1进入优先队列中。

（2）在获取K邻近点之前，执行访问下一网格的操作。

（3）访问下一网格包括如下步骤：（a）获取网格内的所有移动点；（b）

推入优先队列中；（c）将第

推入优先队列中；（d）当g=1 时，将

推入优先队列中。

（4）不断进行步骤（3）操作，直到获取所有的K个点，其中k为数量阈值。

然后根据优先访问队列来进行城市空间移动对象查询，然后将查询网格添加进队列中，并初始化查询网格的索引指针指向有限访问队列中的最后项。

如图1所示，所述方法包括如下步骤：

步骤S300、获取任务信息，根据所述访问顺序从若干所述访问区域中确定目标移动对象集合，其中，所述目标移动对象集合中每一所述目标移动对象均与所述任务信息对应。

具体地，任务信息是基于查询对象的需求确定的，根据该任务信息可以确定查询对象需要查询的移动对象的类型，从而根据先前确定的访问顺序从若干访问区域中依次查询出符合任务信息的移动对象，并生成目标移动对象集合，查询对象可以从该目标移动对象集合中选择一个或者多个移动对象来完成任务。

在一种实现方式中，所述根据所述访问顺序从若干所述访问区域中确定目标移动对象集合，具体包括如下步骤：

步骤S301、按照所述访问顺序，依次将所述任务信息与若干所述访问区域中的移动对象进行匹配，将匹配成功的移动对象作为目标移动对象；

步骤S302、获取预设的数量阈值，当所述目标移动对象的数量达到所述数量阈值时停止匹配，根据所有所述目标移动对象得到所述目标移动对象集合。

本实施例的目标是查找与查询对象最邻近的前K个移动对象，即本实施例中对于目标移动对象集合中的元素的数量是有限定的。具体地，根据确定出的访问顺序依次访问若干区域中的移动对象，并查找出与任务信息相匹配的移动对象，得到目标移动对象，直至查找到的目标移动对象的数量达到数量阈值，即得到目标移动对象集合。

在一种实现方式中，所述按照所述访问顺序，依次将所述任务信息与若干所述访问区域中的移动对象的作业类型进行匹配，包括：

步骤S3011、按照所述访问顺序，依次确定若干所述访问区域中需要与所述任务信息进行匹配的移动对象，得到匹配对象；

步骤S3012、通过预设的城市空间移动对象查询数据库，确定所述匹配对象对应的基础信息，其中，所述基础信息用于反映所述匹配对象的作业信息、位置信息以及身份信息；

步骤S3013、将所述任务信息与所述匹配对象对应的基础信息进行匹配。

具体地，本实施例预先构建了一个城市空间移动对象查询数据库，该数据库中包括所有移动对象的基础信息，包括但不限于有各移动对象的作业信息、位置信息以及身份信息等等。因此针对每一个待匹配的移动对象，都可以通过该数据库确定该移动对象的基础信息，从而确定其是否符合执行当前任务，若符合则可以确定其为目标移动对象。

在一种实现方式中，所述城市空间移动对象查询数据库可以包括：对象表、查询表、查询访问顺序表和格网索引表，用于记录所有移动对象和查询处理的信息。其中，对象表，用以存储移动对象的相关信息，包括对象的ID和当前位置信息。查询表，用于存储每次城市空间移动对象查询执行的相关信息，包括任务ID、查询位置、临近点数量、结果集合、临界距离、访问顺序、索引指针、优先队列等。访问顺序表，用于存储格网索引中各区域的ID、与查询位置的最近距离和最远距离。格网索引表则是存储每个区域内的对象ID和所涉及的查询执行信息。

在一种实现方式中，所述方法还包括：

步骤S30、计算移出所述临界范围外的移动对象的数量，得到移出对象数量；

步骤S40、计算移入所述临界范围内的移动对象的数量，得到移入对象数量；

步骤S50、根据所述移出对象数量和所述移入对象数量对所述临界范围进行缩放操作。

本实施例中的临界范围并非一成不变，而是可以基于临界范围之内的移动对象的数量的变化情况来做适应性地调整，以保障查询效率。具体地，临界范围之内的移动对象的数量的变化情况主要是基于两种数据确定的，一个是移出临界范围外的移动对象的数量，即移出对象数量；另一个是移入临界范围内的移动对象的数量，即移入对象数量。而调整临界范围的方式主要是针对临界范围进行缩放，即将临界范围进行放大或者缩小。

在一种实现方式中，所述步骤S50，具体包括如下步骤：

步骤S51、当所述移出对象数量小于所述移入对象数量时，对所述临界范围进行收缩；

步骤S52、当所述移出对象数量等于所述移入对象数量时，将最后一个匹配成功的移动对象作为末位对象，确定所述末位对象的移动方向，当所述移动方向为向内移动时，对所述临界范围进行收缩。

具体地，当移出对象数量小于移入对象数量时，表示临界范围内的移动对象的数量是呈增加的趋势，则需要对临界范围进行收缩，避免需要查询的移动对象的数量过多，从而导致计算开销过大。当移出对象数量等于移入对象数量时，表示临界范围内的移动对象的数量暂时是没有变化的，此时需要获取最后一个匹配成功的移动对象的移动方向，若该移动方向为向内移动，则表示临界范围内的移动对象的数量后续可能呈增加的趋势，因此也需要对临界范围进行收缩。

在一种实现方式中，所述方法还包括：

步骤S60、当所述移出对象数量大于所述移入对象数量时，对若干所述访问区域进行调整；

步骤S70、将局部临界区域作为所述访问区域，其中，所述局部临界区域中一部分区域位于所述临界范围之内，另一部分区域位于所述临界范围之外。

具体地，如果移出对象数量大于移入对象数量，则表示临界范围内的移动对象的数量呈下降的趋势，此时根据有限的访问顺序，本实施例需要重新设定访问区域，只将没有被临界范围完全覆盖的区域作为访问区域，即能够被重新作为访问区域的区域，必须要有一部分位于临界范围之内，且另一部分位于临界范围之外。并在重新确定的访问区域内继续匹配目标移动对象。

基于上述实施例，本发明还提供了一种城市空间移动对象查询装置，如图3所示，所述装置包括：

区域确定模块01，用于获取查询对象的位置信息，根据所述位置信息确定若干访问区域；

顺序确定模块02，用于确定若干所述访问区域分别对应的访问顺序；

对象查询模块03，用于获取任务信息，根据所述访问顺序从若干所述访问区域中确定目标移动对象集合，其中，所述目标移动对象集合中每一所述目标移动对象均与所述任务信息对应。

基于上述实施例，本发明还提供了一种终端，其原理框图可以如图4所示。该终端包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏。其中，该终端的处理器用于提供计算和控制能力。该终端的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该终端的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现城市空间移动对象查询方法。该终端的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏。

本领域技术人员可以理解，图4中示出的原理框图，仅仅是与本发明方案相关的部分结构的框图，并不构成对本发明方案所应用于其上的终端的限定，具体的终端可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一种实现方式中，所述终端的存储器中存储有一个或者一个以上的程序，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于进行城市空间移动对象查询方法的指令。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本发明所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器（ROM）、可编程ROM（PROM）、电可编程ROM（EPROM）、电可擦除可编程ROM（EEPROM）或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器（RAM）或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM（SRAM）、动态RAM（DRAM）、同步DRAM（SDRAM）、双数据率SDRAM（DDRSDRAM）、增强型SDRAM（ESDRAM）、同步链路（Synchlink） DRAM（SLDRAM）、存储器总线（Rambus）直接RAM（RDRAM）、直接存储器总线动态RAM（DRDRAM）、以及存储器总线动态RAM（RDRAM）等。

综上所述，本发明公开了一种城市空间移动对象查询方法、装置及存储介质，所述方法通过获取查询对象的位置信息，根据所述位置信息确定若干访问区域；确定若干所述访问区域分别对应的访问顺序；获取任务信息，根据所述访问顺序从若干所述访问区域中确定目标移动对象集合，其中，所述目标移动对象集合中每一所述目标移动对象均与所述任务信息对应。解决了现有技术中的空间索引主要针对静态空间数据，缺乏对于实时位置变化的移动对象的查询方法的问题。

应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

1.一种城市空间移动对象查询方法，其特征在于，所述方法包括：

确定若干所述访问区域分别对应的访问顺序；

2.根据权利要求1所述的城市空间移动对象查询方法，其特征在于，所述根据所述位置信息确定若干访问区域，包括：

根据所述位置信息，确定中心区域；

获取预设的距离阈值，根据所述距离阈值确定临界范围；

将位于所述临界范围内的若干区域作为若干所述访问区域。

3.根据权利要求2所述的城市空间移动对象查询方法，其特征在于，所述确定若干所述访问区域分别对应的访问顺序，包括：

获取每一所述访问区域与所述中心区域之间的访问距离；

4.根据权利要求1所述的城市空间移动对象查询方法，其特征在于，所述根据所述访问顺序从若干所述访问区域中确定目标移动对象集合，包括：

5.根据权利要求4所述的城市空间移动对象查询方法，其特征在于，所述按照所述访问顺序，依次将所述任务信息与若干所述访问区域中的移动对象的作业类型进行匹配，包括：

将所述任务信息与所述匹配对象对应的基础信息进行匹配。

6.根据权利要求2所述的城市空间移动对象查询方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的城市空间移动对象查询方法，其特征在于，所述根据所述移出对象数量和所述移入对象数量对所述临界范围进行缩放操作，包括：

8.根据权利要求6所述的城市空间移动对象查询方法，其特征在于，所述方法还包括：

9.一种城市空间移动对象查询装置，其特征在于，所述装置包括：

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有多条指令，其特征在于，所述指令适用于由处理器加载并执行，以实现上述权利要求1-8任一所述的城市空间移动对象查询方法的步骤。