專(zhuān)利名稱(chēng)：監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的方法和結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及在移動(dòng)環(huán)境中提供了解位置或者與位置相關(guān)的服務(wù)。更具體地，一種查詢(xún)索引系統(tǒng)和方法允許本發(fā)明的用戶定期地、增量式地定位在連續(xù)范圍查詢(xún)邊界之內(nèi)的所有運(yùn)動(dòng)對(duì)象?！霸隽渴降亍笨梢员欢x為通過(guò)根據(jù)對(duì)于查詢(xún)邊界而言相對(duì)于最后位置的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)過(guò)濾出一個(gè)運(yùn)動(dòng)對(duì)象子集，來(lái)跳過(guò)某些查詢(xún)?cè)u(píng)估。
背景技術(shù)：
最近已經(jīng)有可能提供了解位置(location-aware)或者與位置相關(guān)(location-dependent)的服務(wù)并且正在出現(xiàn)這樣的服務(wù)，這是由于移動(dòng)計(jì)算和位置檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，比如全球定位系統(tǒng)(GPS)。由于增加了對(duì)許多感興趣的對(duì)象比如人、出租車(chē)、救護(hù)車(chē)、膝上型電腦、飛機(jī)、火車(chē)、貨船等的位置的了解，這些服務(wù)可以提高生活質(zhì)量。基本上，可以為任何運(yùn)動(dòng)的對(duì)象提供“位置意識(shí)”(定位)(locationawareness)，對(duì)其監(jiān)測(cè)。
對(duì)于提供了解位置的服務(wù)來(lái)說(shuō)，其中一個(gè)最為基本的技術(shù)問(wèn)題是進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以對(duì)定位查詢(xún)邊界內(nèi)的運(yùn)動(dòng)對(duì)象的連續(xù)范圍查詢(xún)提供迅速的回答。使用容易獲得的連續(xù)范圍查詢(xún)的結(jié)果，可以提供各種了解位置的服務(wù)。例如，使用連續(xù)范圍查詢(xún)(比如“尋找當(dāng)前離特定位置五個(gè)街區(qū)以?xún)?nèi)的所有出租車(chē)”)的結(jié)果，出租車(chē)公司可以將一輛出租車(chē)分派給在該特定位置的一個(gè)乘客。之所以將范圍查詢(xún)(range query)說(shuō)成是“連續(xù)的”(continual)，是因?yàn)樵趯?duì)象連續(xù)地四處運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，對(duì)范圍查詢(xún)反復(fù)地進(jìn)行評(píng)估，以提供最新的應(yīng)答。每一個(gè)范圍查詢(xún)規(guī)定一個(gè)區(qū)域的邊界。
為了監(jiān)測(cè)對(duì)大量運(yùn)動(dòng)對(duì)象的連續(xù)范圍查詢(xún)，通常需要一種有效的索引方式。通常有兩種不同的索引方法。一種是對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象進(jìn)行索引，另一種是對(duì)范圍查詢(xún)進(jìn)行索引。
為了對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象建立索引，已經(jīng)進(jìn)行了各種嘗試。比如提出了以下方法-″Indexing moving objects，″by P.K.Agarwal et al.，inProceedings oJACM Symposium on Principles of Database Systems，2000；-″On indexing mobile objects，″by G.Kollios et al.，inProceedings oJACM Symposium on Principles of Database Systems，1999；-″Novel app roaches to the indexing of moving objecttrajectories，″by D.Pfoser et al.，in Proceedings of Very Large DataBases，2000；以及-″Indexing the positions of continuously moving objects，″by S.Saltenis et al.，in Proceedings oJACMSIGMOD，2000。
但是，因?yàn)閷?duì)象可以以不可預(yù)期的速度和方向連續(xù)運(yùn)動(dòng)，非常難以對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象維護(hù)一個(gè)有效的索引。對(duì)象位置的變化要求對(duì)對(duì)象索引予以更新，這極大地降低了其性能。結(jié)果，通常對(duì)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)速度或者方向進(jìn)行某種約束，這極大地限制了對(duì)象索引的可應(yīng)用性。
相反，對(duì)范圍查詢(xún)建立索引更為有效，這是因?yàn)檫B續(xù)范圍查詢(xún)的變化不那么頻繁。使用查詢(xún)索引，監(jiān)測(cè)連續(xù)范圍查詢(xún)的問(wèn)題就變成了這樣給定一組范圍查詢(xún)和一組運(yùn)動(dòng)對(duì)象，連續(xù)地測(cè)定位于每一個(gè)范圍查詢(xún)的邊界之內(nèi)的對(duì)象的集合。
使用查詢(xún)索引來(lái)快速地檢索出覆蓋給定對(duì)象的所有范圍查詢(xún)。通過(guò)識(shí)別每一個(gè)范圍查詢(xún)所覆蓋的所有對(duì)象(將它們的最后位置考慮在內(nèi))，定期重新評(píng)估所有的范圍查詢(xún)。為了使結(jié)果有用，兩個(gè)相繼的重新評(píng)估之間的時(shí)間段必須短。結(jié)果，進(jìn)行查詢(xún)重新評(píng)估的時(shí)間必須盡可能短。另外，重要的是，查詢(xún)索引方法可以利用對(duì)象位置的增量式變化，因?yàn)槟承?duì)象可能自上次重新評(píng)估以來(lái)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)出某個(gè)查詢(xún)的邊界。本發(fā)明公開(kāi)了一種用于監(jiān)測(cè)對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的連續(xù)范圍查詢(xún)的有效的查詢(xún)索引系統(tǒng)和方法。
直到最近才開(kāi)始在運(yùn)動(dòng)對(duì)象環(huán)境中使用查詢(xún)索引。在″Queryindexing and velocity constrained indexingscalable techniques forcontinuous queries on moving objects，″IEEE Transactions onComputers，511124-1140，Oct.2002中，S.Prabhakar等人提出了一種使用R樹(shù)的查詢(xún)索引方法。但是，為了避免過(guò)多的位置更新，對(duì)每一個(gè)移動(dòng)對(duì)象定義了一個(gè)安全區(qū)。可惜的是，確定安全區(qū)需要高強(qiáng)度的計(jì)算。另外，為了計(jì)算安全區(qū)，對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的最大速率施加了約束。
在″Efficient evaluation of continuous range queries on movingobjects，″Proceedings of 13thInternational Conference on Database andExpert Systems Applications，2002中，D.V.Kalashnikov等人提出了一種基于網(wǎng)格單元(grid cell)的查詢(xún)索引方法，其中表明了該方法勝過(guò)基于R樹(shù)的查詢(xún)索引。該方法中，監(jiān)測(cè)區(qū)域被劃分為互不重疊的網(wǎng)格單元。每一個(gè)單元包含兩個(gè)列表完全的和部分的。完全列表保存完全覆蓋該單元的查詢(xún)的ID，而部分列表維護(hù)與該單元部分交叉的查詢(xún)的ID。
但是，需要使用部分列表是一個(gè)重大缺陷。一個(gè)對(duì)象在一個(gè)單元內(nèi)部的事實(shí)并不意味著它在保存在該單元的部分列表中的查詢(xún)的邊界之內(nèi)。這迫使連續(xù)地比較對(duì)象位置與查詢(xún)邊界。結(jié)果，不能利用對(duì)象位置的增量式變化。即使對(duì)象沒(méi)有運(yùn)動(dòng)到單元外面去，仍然需要對(duì)保存在部分列表中的所有查詢(xún)進(jìn)行邊界比較。
結(jié)果，已經(jīng)認(rèn)識(shí)到需要一種更好的更有效的查詢(xún)索引方法，這種方法應(yīng)該(1)對(duì)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)速度或者方向沒(méi)有任何限制；并且(2)可以利用對(duì)象位置的增量式變化。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知道，對(duì)于判定匹配(predicate matching)(例如，E.Hanson et al.，″Selection predicate indexing for activedatabases using interval skip lists，″Information Systems，21(3)269-298，1996)以及公開(kāi)/注冊(cè)(pub/sub)(例如M.K.Aguileraet al.，″Matching events in a content-based subscription system，″Proceedings of Symposium on Principles of Distributed Computing，1999；F.Fabret et al，″Filtering algorithms and implementation forvery fast publish/subscribe systems，″Proceedings of the ACMSIGMOD，2001)上下文中的有效匹配事件，已經(jīng)提出過(guò)各種查詢(xún)索引方法。
但是，這些查詢(xún)索引方法多數(shù)基于相等性判定(equalitypredicates)，而不是范圍判定(range predicate)。因此，它們不能一般地應(yīng)用于對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的連續(xù)范圍查詢(xún)的評(píng)估。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還知道，盡管范圍查詢(xún)可以被當(dāng)作空間對(duì)象比如矩形來(lái)處理，但是傳統(tǒng)的空間索引方法，比如R樹(shù)(例如A.Guttman，″R-treesA dynamic index structure for spatial searching，″Proceedings of ACM SIGMOD，1984；V.Gaede et al.，″Multidimensional access methods，″ACM Computing Surveys，30(2)170-231，1998)，對(duì)于監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)對(duì)象來(lái)說(shuō)沒(méi)有效，因?yàn)樗鼈兇蠖嗍腔诒P(pán)形的(disk-based)索引方法。
它們通常太慢，因而不能有效地監(jiān)測(cè)對(duì)大量的運(yùn)動(dòng)對(duì)象的連續(xù)范圍查詢(xún)。另外，當(dāng)連續(xù)查詢(xún)的范圍開(kāi)始相互重疊時(shí)，R樹(shù)的性能就迅速退化(V.Gaede et al.，″Multidimensional access methods，″ACMComputing Surveys，30(2)170-231，1998；E.Hanson et al.，″Selectionpredicate indexing for active databases using interval skip lists，″Information Systems，21(3)269-298，1996)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于傳統(tǒng)系統(tǒng)的前述問(wèn)題和缺陷，本發(fā)明的一個(gè)典型特征是提供一種查詢(xún)索引結(jié)構(gòu)(和方法)，允許本發(fā)明的用戶定期地和增量式地定位在連續(xù)范圍查詢(xún)的邊界之內(nèi)的所有運(yùn)動(dòng)對(duì)象。在這里的上下文中，“增量式地”的意思是，根據(jù)相對(duì)于查詢(xún)邊界來(lái)說(shuō)自上次位置以來(lái)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，過(guò)濾出運(yùn)動(dòng)對(duì)象的一個(gè)子集，從而跳過(guò)某些查詢(xún)?cè)u(píng)估。
因此，本發(fā)明的一個(gè)典型目的是提供一種用于查詢(xún)索引結(jié)構(gòu)(和方法)的結(jié)構(gòu)和方法，允許本發(fā)明的用戶定期地和增量式地定位在連續(xù)范圍查詢(xún)的邊界之內(nèi)的所有運(yùn)動(dòng)對(duì)象。
因此，在本發(fā)明的第一方面，在這里描述了一種監(jiān)測(cè)對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的連續(xù)查詢(xún)的方法和結(jié)構(gòu)。標(biāo)識(shí)一個(gè)數(shù)字格式的查詢(xún)區(qū)域。用至少一個(gè)瓦片區(qū)嚴(yán)格覆蓋每一個(gè)查詢(xún)區(qū)域，使得每一個(gè)查詢(xún)區(qū)域被所述至少一個(gè)瓦片區(qū)完全覆蓋，任何所述至少一個(gè)瓦片區(qū)沒(méi)有任何部分在所述查詢(xún)區(qū)域之外。
在本發(fā)明的第二方面，在這里描述了一種基于監(jiān)測(cè)對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的連續(xù)查詢(xún)的服務(wù)，包括至少下述之一使用上述方法針對(duì)連續(xù)查詢(xún)提供對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的監(jiān)測(cè)；提供使用所述方法的所述監(jiān)測(cè)的結(jié)果；以及利用使用所述方法的所述監(jiān)測(cè)的結(jié)果。
在本發(fā)明的第三方面，在這里描述了一種信號(hào)承載介質(zhì)，其有形地實(shí)現(xiàn)可由數(shù)字處理設(shè)備執(zhí)行的機(jī)器可讀指令的程序，該程序執(zhí)行監(jiān)測(cè)對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的連續(xù)查詢(xún)的上述方法。


從下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明，可以更好地理解前述以及其它典型特征和優(yōu)點(diǎn)。
圖1圖示了一種移動(dòng)環(huán)境100的系統(tǒng)框圖，其中，可以對(duì)大量的運(yùn)動(dòng)對(duì)象監(jiān)測(cè)多個(gè)連續(xù)范圍查詢(xún)；圖2圖示了本發(fā)明的典型的優(yōu)選實(shí)施例的概要流程圖200；圖3圖示了根據(jù)本發(fā)明用于查詢(xún)索引的虛擬瓦片區(qū)的概念300；圖4圖示了嚴(yán)格覆蓋401和松散覆蓋402斜線區(qū)的概念400；圖5和圖6使用矩形條和一個(gè)或者多個(gè)虛擬瓦片區(qū)503-504、602-604(它們當(dāng)中的一些是相互重疊的)的概念圖示了覆蓋一個(gè)范圍查詢(xún)501的例子500；圖7圖示了基于瓦片區(qū)的查詢(xún)索引的一個(gè)例子700；
圖8圖示了尋找用于任意對(duì)象定位的覆蓋瓦片區(qū)的一個(gè)例子800；圖9圖示了對(duì)于一個(gè)對(duì)象位置列舉所有覆蓋瓦片區(qū)的一個(gè)舉例的算法的流程圖900；圖10圖示了一個(gè)對(duì)象運(yùn)動(dòng)到一個(gè)新位置時(shí)，增量式查詢(xún)?cè)u(píng)估的一個(gè)例子1000；圖11圖示了通過(guò)跳過(guò)某些計(jì)算來(lái)增量式評(píng)估查詢(xún)的算法的流程圖1100；圖12圖解了包括了本發(fā)明的舉例的硬件/信息處理系統(tǒng)1200；圖13圖解了用于存儲(chǔ)本發(fā)明的方法的程序步驟的信號(hào)承載介質(zhì)1300(例如存儲(chǔ)介質(zhì))。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在看附圖，尤其是圖1，來(lái)描述本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。圖1圖示了移動(dòng)環(huán)境的一個(gè)舉例的系統(tǒng)框圖100，其中，可以對(duì)大量運(yùn)動(dòng)對(duì)象，比如舉例的對(duì)象120-128，監(jiān)測(cè)多個(gè)連續(xù)范圍查詢(xún)110-114。衛(wèi)星101可以用來(lái)向地面的接收器130、131中繼和廣播數(shù)據(jù)。在地面，有許多移動(dòng)對(duì)象120-128，以及區(qū)域計(jì)算機(jī)服務(wù)器150、151，這些服務(wù)器裝備有無(wú)線接收器130、131。
在此舉例的優(yōu)選實(shí)施方式中，所述范圍查詢(xún)110-114被圖示為在二維空間中的矩形。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知道，它們也可以是其它形狀，比如二維空間中的圓形，三維空間中的立方體或者球形。
這些連續(xù)范圍查詢(xún)110-114指定要被監(jiān)測(cè)的區(qū)域。查詢(xún)結(jié)果是位于各查詢(xún)區(qū)域之內(nèi)的所有對(duì)象。這些范圍查詢(xún)的邊界由一臺(tái)或者多臺(tái)區(qū)域性計(jì)算機(jī)服務(wù)器150、151維護(hù)。這些區(qū)域服務(wù)器通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)140連接起來(lái)。
所述運(yùn)動(dòng)對(duì)象120-128裝備有定位設(shè)備，比如全球定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備。運(yùn)動(dòng)對(duì)象120-128的位置也由一臺(tái)或者多臺(tái)區(qū)域計(jì)算機(jī)服務(wù)器150、151維護(hù)。對(duì)象位置的變化由運(yùn)動(dòng)對(duì)象120-128報(bào)告給計(jì)算機(jī)服務(wù)器150、151，一般是通過(guò)無(wú)線鏈路130、131。
圖2圖示了這里所公開(kāi)的用于有效地監(jiān)測(cè)對(duì)大量的運(yùn)動(dòng)對(duì)象的許多連續(xù)范圍查詢(xún)的、舉例的基于瓦片區(qū)的查詢(xún)索引(SQI)的概要格式200。一個(gè)瓦片區(qū)(shingle)是一個(gè)瓦片式的對(duì)象(不一定是矩形)，瓦片一般按重疊的列布置，以覆蓋一個(gè)區(qū)域。在本發(fā)明的上下文中，一個(gè)瓦片區(qū)可以定義為鋪起來(lái)以覆蓋一個(gè)區(qū)域(例如地理區(qū)域)的數(shù)字表達(dá)的瓦片式對(duì)象的數(shù)字表達(dá)，而不一定是按照重疊的列平鋪。
本發(fā)明的核心思想是使用一個(gè)或者多個(gè)瓦片區(qū)來(lái)覆蓋每一個(gè)范圍查詢(xún)。與所述單元(cell)不同，本發(fā)明的瓦片區(qū)可以相互重疊，這就類(lèi)似于蓋房頂?shù)耐咂?。使用SQI，如果一個(gè)點(diǎn)落入覆蓋一個(gè)查詢(xún)的瓦片區(qū)之一之內(nèi)，則對(duì)于該點(diǎn)是否被該查詢(xún)覆蓋來(lái)說(shuō)沒(méi)有二義性。因此，就可以容易地采用增量式重新評(píng)估方法。？？對(duì)于那些自上一次重新評(píng)估以來(lái)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)到一個(gè)瓦片區(qū)之外的對(duì)象來(lái)說(shuō)，可以節(jié)約計(jì)算量。由于一個(gè)對(duì)象可能被多個(gè)瓦片區(qū)覆蓋，首先提供了一種確定覆蓋一個(gè)對(duì)象的瓦片區(qū)的集合的作為舉例的有效算法。利用新位置的覆蓋瓦片區(qū)和舊位置的覆蓋瓦片區(qū)的集合之間的差異來(lái)完成增量式重新評(píng)估。
為了實(shí)現(xiàn)SQI，預(yù)先定義了一組虛擬瓦片區(qū)。每一個(gè)虛擬瓦片區(qū)具有獨(dú)有的左下角(a，b)、寬度和高度。一個(gè)瓦片區(qū)直到它用來(lái)覆蓋一個(gè)范圍查詢(xún)之前都是虛擬的。在用來(lái)覆蓋范圍查詢(xún)時(shí)，該瓦片區(qū)就被視為已經(jīng)被激活。
在步驟201和202，當(dāng)要插入一個(gè)范圍查詢(xún)時(shí)，首先找到覆蓋該范圍查詢(xún)的一組虛擬瓦片區(qū)。然后，在步驟203，將查詢(xún)ID插入與覆蓋瓦片區(qū)相關(guān)的每一個(gè)ID列表。有許多方法可以用來(lái)用瓦片區(qū)來(lái)覆蓋一個(gè)查詢(xún)。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，提供了一種簡(jiǎn)單但是系統(tǒng)的方法。首先，畫(huà)一個(gè)從查詢(xún)矩形的底部起高k的矩形條，并向上移動(dòng)。對(duì)于最后一個(gè)矩形條，允許該矩形條的底部與前一個(gè)矩形條重疊。對(duì)于每一個(gè)矩形條，用虛擬瓦片區(qū)來(lái)從左側(cè)開(kāi)始覆蓋它，向右側(cè)移動(dòng)。對(duì)于最后一個(gè)瓦片區(qū)，將右側(cè)對(duì)齊，允許該瓦片區(qū)的左側(cè)與前一個(gè)覆蓋瓦片區(qū)重疊。
為了搜索覆蓋給定對(duì)象的所有查詢(xún)，首先計(jì)算該對(duì)象的覆蓋瓦片區(qū)，然后，從這些覆蓋瓦片區(qū)，計(jì)算覆蓋該對(duì)象的所有查詢(xún)。下面說(shuō)明一種對(duì)于任何給定對(duì)象位置列舉所有覆蓋瓦片區(qū)的一種有效的算法舉例。該列舉算法的實(shí)現(xiàn)系借助于兩個(gè)重要的特征恒定大小，以及相同間隔模式。對(duì)于所有對(duì)象位置，覆蓋瓦片區(qū)的數(shù)量是一樣的。如果按照升序排列覆蓋瓦片區(qū)的ID，則對(duì)于任意兩個(gè)位置來(lái)說(shuō)，匹配位置的任意兩個(gè)瓦片區(qū)之間的間隔是相同的。
完全的查詢(xún)重新評(píng)估如下進(jìn)行。對(duì)于每一個(gè)對(duì)象，找到其覆蓋瓦片區(qū)，然后找到覆蓋這些瓦片區(qū)的所有查詢(xún)。然后將該對(duì)象ID保存到與這些查詢(xún)相關(guān)的對(duì)象列表中。在最后，如步驟204所示，對(duì)象列表就是查詢(xún)結(jié)果。
但是，如下所述，提出了一種增量式重新評(píng)估以節(jié)約計(jì)算量。對(duì)于增量式重新評(píng)估，首先計(jì)算新位置和舊位置的覆蓋瓦片區(qū)。對(duì)于屬于新位置但是不屬于舊位置的所有覆蓋瓦片區(qū)，將對(duì)象的一個(gè)實(shí)例插入覆蓋這些瓦片區(qū)的查詢(xún)所指的對(duì)象列表中。這解決了對(duì)象已經(jīng)移動(dòng)到這些瓦片區(qū)中的情況。
對(duì)于屬于舊位置但是不屬于新位置的所有覆蓋瓦片區(qū)，從覆蓋這些瓦片區(qū)的查詢(xún)所指的對(duì)象列表中刪除對(duì)象的一個(gè)實(shí)例。這解決了對(duì)象已經(jīng)移出這些瓦片區(qū)的對(duì)象的情況。對(duì)于既屬于新位置又屬于老位置的覆蓋瓦片區(qū)，不需要做任何事情。這解決了對(duì)象仍然留在這些瓦片區(qū)的邊界之內(nèi)的情況。
監(jiān)測(cè)對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的連續(xù)范圍查詢(xún)的系統(tǒng)和方法主要由一種有效的查詢(xún)索引方法構(gòu)成。對(duì)于這種查詢(xún)索引，定期地用每一個(gè)新的對(duì)象位置來(lái)尋找覆蓋它的所有查詢(xún)。對(duì)象ID然后被保存到與每一個(gè)覆蓋查詢(xún)相關(guān)的對(duì)象列表(OL)中。
在所有的對(duì)象位置被處理之后，就得到一個(gè)完整的新的查詢(xún)結(jié)果集合。換句話說(shuō)，對(duì)象列表OL(q)包含當(dāng)前位于查詢(xún)q的邊界之內(nèi)的所有對(duì)象。用于查詢(xún)索引及其相關(guān)操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)作為計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的程序被保存在圖1中的一臺(tái)或者多臺(tái)區(qū)域服務(wù)器150、151中。這些連續(xù)范圍查詢(xún)的結(jié)果可以被用來(lái)提供各種定位服務(wù)。
本發(fā)明的查詢(xún)索引系基于虛擬瓦片區(qū)。圖3舉例地圖示了虛擬瓦片區(qū)301-305的概念300。虛擬瓦片區(qū)是覆蓋瓦片區(qū)。虛擬瓦片區(qū)可以相互重疊。使用重疊的瓦片區(qū)，對(duì)于存儲(chǔ)量和性能來(lái)說(shuō)取得了折衷。直到這些瓦片區(qū)被用來(lái)覆蓋一個(gè)范圍查詢(xún)之前，這些瓦片區(qū)都保持為虛擬的。在被用來(lái)覆蓋范圍查詢(xún)時(shí)，它們被激活。注意，示于圖3的每一個(gè)瓦片區(qū)301-305是4×4，在舉例的優(yōu)選實(shí)施例中，該瓦片區(qū)大小保持恒定。
另外，每一個(gè)虛擬瓦片區(qū)301-305具有如下所述能夠系統(tǒng)計(jì)算的獨(dú)有ID。假設(shè)監(jiān)測(cè)區(qū)域是由Rx和Ry限定的矩形，則，作為舉例，可以如下計(jì)算左下角位于坐標(biāo)(a，b)的虛擬瓦片區(qū)的標(biāo)識(shí)(ID)s(a，b)＝bRx+a。
這樣，在圖3中，由于監(jiān)測(cè)區(qū)域306的大小是Rx＝16且Ry＝12，對(duì)于左下角在坐標(biāo)(8，8)的虛擬瓦片區(qū)304來(lái)說(shuō)，其ID為s(8，8)＝8×16+8＝136。類(lèi)似地，瓦片區(qū)305的ID為s(12，8)＝8×16+12＝140。
在一個(gè)范圍查詢(xún)可以被插入到查詢(xún)索引中之前，首先找到一個(gè)或者多個(gè)虛擬瓦片區(qū)，以便該范圍查詢(xún)被嚴(yán)格覆蓋。這里，“嚴(yán)格覆蓋”的意思是整個(gè)查詢(xún)區(qū)域被一個(gè)或者多個(gè)虛擬瓦片區(qū)完全覆蓋，并且這些覆蓋瓦片區(qū)中沒(méi)有一個(gè)在該查詢(xún)的邊界之外。
圖4圖解了“嚴(yán)格覆蓋”401與“松散覆蓋”402的概念400。差別在于是否有覆蓋瓦片區(qū)超出查詢(xún)邊界。也就是，在示于圖中上部401的嚴(yán)格覆蓋的情況下，覆蓋瓦片區(qū)404、405完全覆蓋查詢(xún)邊界并且仍然在查詢(xún)區(qū)域內(nèi)，在圖中，查詢(xún)區(qū)域就是斜線覆蓋的區(qū)域403。相反，在松散覆蓋的情況下，如圖中下部402所示，對(duì)于覆蓋區(qū)域403的瓦片區(qū)406和407來(lái)說(shuō)，至少有一個(gè)瓦片區(qū)(例如407)超出查詢(xún)邊界(例如區(qū)域408)。
嚴(yán)格覆蓋有一個(gè)重要特性，那就是，被瓦片區(qū)覆蓋的任何點(diǎn)保證被該查詢(xún)所覆蓋。如果不是嚴(yán)格覆蓋，則不存在該特性。例如，在圖4中，被瓦片區(qū)407覆蓋的區(qū)域408中的點(diǎn)就不一定被該查詢(xún)覆蓋。但是，任何被瓦片區(qū)404或者405覆蓋的點(diǎn)都在查詢(xún)的范圍內(nèi)。
有許多種可能的方式實(shí)現(xiàn)用虛擬瓦片區(qū)嚴(yán)格覆蓋一個(gè)查詢(xún)。在這里的實(shí)施例中，一種可能的簡(jiǎn)單而又系統(tǒng)的方法如圖5和圖6所示。
這兩個(gè)附圖500和600圖示了用一個(gè)或者多個(gè)虛擬瓦片區(qū)覆蓋一個(gè)范圍查詢(xún)501的一個(gè)例子，其中，某些瓦片區(qū)可以相互重疊。對(duì)于該優(yōu)選實(shí)施例的描述，假設(shè)虛擬瓦片區(qū)是大小都是k×k(例如4×4)的方形。顯然，虛擬瓦片區(qū)可以有不同于圖示的各種大小和形狀，比如矩形。
另外，假設(shè)這樣選擇k，使得其小于或者等于最小的范圍查詢(xún)的大小。也就是，所有的范圍查詢(xún)可以由一個(gè)或者多個(gè)虛擬瓦片區(qū)完全覆蓋。這樣，在圖5和圖6中，作為例子，k被選擇為4。
首先，為了覆蓋一個(gè)給定的范圍查詢(xún)501(例如斜線所覆蓋的區(qū)域)，如圖5所示，從該查詢(xún)矩形501的左下角開(kāi)始生成高度等于虛擬瓦片區(qū)(例如瓦片區(qū)503)的高度的矩形條502。該矩形條502可以被標(biāo)識(shí)為(3，3，11，4)，其中，矩形條的符號(hào)標(biāo)識(shí)(a，b，c，d)的含義如下(a，b)是該矩形條的左下角的坐標(biāo)，c是該矩形條的長(zhǎng)，d是該矩形條的高。
然后，如圖6所示，矩形條的生成向上移動(dòng)，成為矩形條601，它的標(biāo)識(shí)應(yīng)當(dāng)是(3，5，11，4)。對(duì)于最后一個(gè)矩形條(在本例子中就是矩形條601)，該矩形條601的底部可以與前一個(gè)矩形條502重疊。顯然，矩形條的重疊實(shí)現(xiàn)了對(duì)范圍查詢(xún)501的嚴(yán)格覆蓋。
接下來(lái)，對(duì)于每一個(gè)矩形條502、601，用虛擬瓦片區(qū)(例如503-505以及602-604)來(lái)覆蓋所述矩形條，例如從左側(cè)開(kāi)始向右側(cè)移動(dòng)。對(duì)于每一個(gè)矩形條中的最后一個(gè)瓦片區(qū)(例如瓦片區(qū)505、604)，矩形條和瓦片區(qū)的右緣對(duì)齊，因此允許最后一個(gè)瓦片區(qū)的左側(cè)與前一個(gè)覆蓋瓦片區(qū)重疊，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)矩形條的嚴(yán)格覆蓋。
這樣，在圖5中，用三個(gè)虛擬瓦片區(qū)503-505來(lái)覆蓋畫(huà)在范圍查詢(xún)501的下部的第一矩形條502。類(lèi)似地，在圖6中，用三個(gè)虛擬瓦片區(qū)602-604來(lái)覆蓋畫(huà)在查詢(xún)501的上部的第二矩形條601。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知道，有許多種其它的方法來(lái)用一個(gè)或者多個(gè)瓦片區(qū)完全覆蓋一個(gè)范圍查詢(xún)。顯然，矩形條502、601的重疊和最終瓦片區(qū)505、604的重疊實(shí)現(xiàn)了對(duì)范圍查詢(xún)501的嚴(yán)格覆蓋。
在找到所有的覆蓋瓦片區(qū)之后，將一個(gè)查詢(xún)ID插入與所有覆蓋瓦片區(qū)相關(guān)的ID列表中。圖7圖示了一種可能的基于瓦片區(qū)的查詢(xún)索引方案700。主要地，查詢(xún)索引維護(hù)一個(gè)從每一個(gè)虛擬瓦片區(qū)sk到查詢(xún)qi的ID的一個(gè)列表702的映射。也就是，列表702是一個(gè)到查詢(xún)703、704的指針陣列。令QL(s)表示與虛擬瓦片區(qū)s相關(guān)的查詢(xún)ID的集合。它包含s覆蓋的所有查詢(xún)。因此，如果一個(gè)虛擬瓦片區(qū)沒(méi)有用來(lái)覆蓋任何范圍查詢(xún)，則相應(yīng)的ID列表為空。例如，在圖7中，查詢(xún)q1-q4被各種虛擬瓦片區(qū)完全覆蓋。部分瓦片區(qū)相互重疊。查詢(xún)ID被保存在相應(yīng)的ID列表中，從而，例如，指針703、704分別指向瓦片區(qū)Si的查詢(xún)q2和瓦片區(qū)Sj的查詢(xún)q3。
為了搜索覆蓋一個(gè)對(duì)象位置的所有查詢(xún)，首先必須找到所有虛擬覆蓋瓦片區(qū)。令CSV(o)表示對(duì)象o(例如圖7中的對(duì)象O1、O2)的虛擬覆蓋瓦片區(qū)的集合。從這些虛擬覆蓋瓦片區(qū)，對(duì)于每一個(gè)s∈CSV(o)必須找到保存在相應(yīng)QL(s)(例如703、704)中的所有查詢(xún)。
圖8圖示了對(duì)于位置在(x，y)的對(duì)象尋找所有覆蓋瓦片區(qū)的舉例的方法800，其中a＜x＜a+1，b＜y＜b+1。從圖8可以系統(tǒng)地如下列舉所有覆蓋瓦片區(qū)它們的左下角位于陰影區(qū)801中。該陰影區(qū)801由右上角分別在(a，b)和(a+1，b+1)的兩個(gè)瓦片區(qū)802、803的交限定。如圖8所示，總共有16個(gè)這樣的可能覆蓋瓦片區(qū)(例如，如果陰影區(qū)801中的每一個(gè)點(diǎn)有一個(gè)相關(guān)瓦片區(qū)的話)。這些覆蓋瓦片區(qū)的最小ID為s(a+1-k，b+1-k)，其在圖8中被標(biāo)記為瓦片區(qū)803。最大的ID是s(a，b)，其在圖8中被標(biāo)記為瓦片區(qū)804。
圖9是對(duì)于位置在(x，y)(其中，a＜x＜a+1，b＜y＜b+1)的對(duì)象o系統(tǒng)地列舉覆蓋瓦片區(qū)的集合CSV(o)的舉例的流程圖900。首先，在步驟901，覆蓋瓦片區(qū)集合被初始化為空集，J被初始化為b+1-k。然后，在步驟902，檢查(J＞b)是否為真。如果是，則在步驟909，例程結(jié)束，返回CSV(o)。
如果不是，則在步驟903，還檢查(J＞＝0)是否為真。如果不是，則在步驟910將J增一。否則在步驟904，I被初始化為a+1-k。在步驟905，檢查(I＞a)是否為真。如果是，則在步驟910對(duì)J加1。如果不是，則在步驟906進(jìn)一步檢查(I＞＝0)是否為真。如果是，則在步驟907，將瓦片區(qū)s(I，J)加到CSV(o)。在步驟908，對(duì)I加1。在步驟906，如果(I＜0)，例程跳到步驟908。在I在步驟908增一以后，例程返回步驟905。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，只要對(duì)象位置不在邊界區(qū)域中，任何對(duì)象位置的覆蓋瓦片區(qū)集合的大小是恒定的。邊界區(qū)域由0≤x＜k，Rx-k≤x＜Rx，0≤y＜k，或者Ry-k≤x＜Ry限定。在圖8中四處移動(dòng)對(duì)象就很容易驗(yàn)證這一點(diǎn)。覆蓋瓦片區(qū)的相對(duì)位置可以變化，但是陰影區(qū)801的大小保持不變。
圖8中陰影區(qū)801圖解的概念可以用于確定當(dāng)移動(dòng)對(duì)象時(shí)涉及哪些瓦片區(qū)。也就是，給出了對(duì)于一個(gè)對(duì)象位置列舉所有覆蓋瓦片區(qū)的舉例的過(guò)程，圖10圖解了舉例的增量式查詢(xún)重新評(píng)估。該示了當(dāng)一個(gè)對(duì)象從一個(gè)位置移到另一個(gè)位置(圖中的例子是從位置L1到位置L2)時(shí)，節(jié)省某些查詢(xún)?cè)u(píng)估的例子。一般，當(dāng)對(duì)象移動(dòng)時(shí)，新位置CSVnew(o)的覆蓋瓦片區(qū)的集合和舊位置CSVold(o)的覆蓋瓦片區(qū)集合可能重疊。也就是，有一些瓦片區(qū)同時(shí)屬于兩個(gè)集合。
對(duì)于那些同時(shí)屬于兩個(gè)集合的覆蓋瓦片區(qū)，不需要進(jìn)行計(jì)算。這是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)對(duì)象沒(méi)有運(yùn)動(dòng)到這些覆蓋瓦片區(qū)的邊界的外部。但是，對(duì)于那些屬于CSVnew(o)但是不屬于CSVold(o)的瓦片區(qū)，對(duì)象ID需要插入到這些瓦片區(qū)所覆蓋的相關(guān)查詢(xún)中。另一方面，對(duì)于那些屬于CSVold(o)但是不屬于CSVnew(o)的瓦片區(qū)，對(duì)象ID需要從這些瓦片區(qū)所覆蓋的相應(yīng)查詢(xún)中刪除。
圖10圖示了在圖8所示的環(huán)境下，當(dāng)對(duì)象從位置L1到L2時(shí)的相關(guān)區(qū)域。也就是，在圖10中，位置L1對(duì)應(yīng)于圖8中的位置(x，y)。圖10中的新位置L2大致離開(kāi)了一個(gè)單元。
因此，可以直觀地看到，圖8中的4×4陰影區(qū)801現(xiàn)在會(huì)按照新位置L2移動(dòng)。該4×4陰影區(qū)的該位置移動(dòng)圖示于圖10中，只不過(guò)該4×4區(qū)域現(xiàn)在可能被分解為三個(gè)區(qū)域。
在第一區(qū)域1001中，3×3方塊由圖8所示的4×4區(qū)域801和對(duì)應(yīng)于新位置L2的新的4×4區(qū)域共用。在該3×3方塊1001中，表示了對(duì)于對(duì)象標(biāo)識(shí)列表不需要進(jìn)行操作的所有覆蓋瓦片區(qū)。
區(qū)域1002是4×4陰影區(qū)801的已經(jīng)因?yàn)槲恢靡频絃2而騰空的部分。該區(qū)域1001表示需要對(duì)對(duì)象標(biāo)識(shí)列表進(jìn)行刪除操作的那些覆蓋瓦片區(qū)。
最后，圖10中的區(qū)域1003標(biāo)識(shí)該4×4方塊中的新加入的部分。也就是，在區(qū)域1003中，表示了需要在對(duì)象標(biāo)識(shí)列表中進(jìn)行插入的那些覆蓋瓦片區(qū)。
因此，基于圖10所示的概念，在圖11中圖示了一個(gè)舉例的例程的流程圖1100，該例程用于通過(guò)過(guò)濾出某些計(jì)算來(lái)進(jìn)行查詢(xún)的增量式重新評(píng)估。對(duì)于作為所有運(yùn)動(dòng)對(duì)象的集合的O中的每一個(gè)對(duì)象，進(jìn)行查詢(xún)重新評(píng)估。當(dāng)每一個(gè)對(duì)象都被檢查過(guò)(例如步驟1101、1102和1107)之后，例程在步驟1103停止。
首先，對(duì)于每一個(gè)對(duì)象，在步驟1104，首先計(jì)算新位置和舊位置的覆蓋瓦片區(qū)的集合CSVnew(o)和CSVold(o)。然后，在步驟1105，o的一個(gè)實(shí)例，sk∈CSVnew(o)-CSVold(o)，被插入OL(q)，q∈QL(Sk)。之后，在步驟1106，o的一個(gè)實(shí)例，sj∈CSVnew(o)-CSVold(o)，從OL(q)中被刪除，q∈QL(Sj)。注意，對(duì)于s∈CSVnew(o)∩CSVold(o)，不需要采取動(dòng)作。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，類(lèi)似于對(duì)象，范圍查詢(xún)可以到處移動(dòng)。在這種情況下，首先，舊的范圍查詢(xún)從查詢(xún)索引中被移除，然后插入新的范圍查詢(xún)。然后，類(lèi)似地使用對(duì)象來(lái)尋找所有覆蓋范圍查詢(xún)，以定期地重新評(píng)估查詢(xún)結(jié)果。
顯然，基于在本發(fā)明中所公開(kāi)的系統(tǒng)和方法，可以提供各種服務(wù)。作為第一個(gè)例子，可以為出租車(chē)公司提供服務(wù)，向請(qǐng)求租車(chē)服務(wù)的乘客分配出租車(chē)。服務(wù)提供商將出租車(chē)作為運(yùn)動(dòng)對(duì)象來(lái)加以監(jiān)測(cè)，將它們的位置定期報(bào)告給服務(wù)提供商。
一個(gè)或者多個(gè)出租車(chē)站，比如賓館或者飯店，以及圍繞這些車(chē)站的范圍，都可以代表本發(fā)明的范圍查詢(xún)。服務(wù)提供商可以使用本發(fā)明公開(kāi)的系統(tǒng)方法反復(fù)地維護(hù)當(dāng)前在所述范圍查詢(xún)內(nèi)的出租車(chē)。這樣的查詢(xún)結(jié)果可以被提供給出租車(chē)公司，以便合適地向從一個(gè)所述車(chē)站呼叫出租車(chē)的乘客分派出租車(chē)。
作為另一個(gè)例子，可以向一個(gè)或者多個(gè)商店提供基于本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的一種服務(wù)，以便允許這些商店能夠向當(dāng)前正在走近這些商店的帶有移動(dòng)電話或者PDA的顧客動(dòng)態(tài)地發(fā)送電子優(yōu)惠券。在這個(gè)例子中，商店以及它們所希望的范圍是所述查詢(xún)。帶有移動(dòng)電話或者PDA的顧客是運(yùn)動(dòng)對(duì)象。服務(wù)提供商可以相對(duì)于所述商店及其范圍查詢(xún)監(jiān)測(cè)這些運(yùn)動(dòng)對(duì)象。希望向當(dāng)前在商店周?chē)念櫩桶l(fā)送電子優(yōu)惠券的商店店主可以利用這樣的服務(wù)。
但是，顯然，上述例子指示本發(fā)明的兩種可能的應(yīng)用，不能用于從任何方面來(lái)限制本發(fā)明。本發(fā)明提供了一種監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的計(jì)算技術(shù)，并且，回到圖1的框圖，示于圖1的任何層次的用戶和設(shè)施都可能對(duì)之感興趣。這樣，本發(fā)明的用戶可以被視為被表示為用本發(fā)明的技術(shù)被跟蹤的運(yùn)動(dòng)對(duì)象120-128的最終用戶，或者使用查詢(xún)結(jié)果的服務(wù)(例如出租車(chē)公司)或者商店(例如進(jìn)行電子優(yōu)惠券分發(fā)的商店)的運(yùn)營(yíng)者，或者直接執(zhí)行本發(fā)明(或者為了自己使用或者為了轉(zhuǎn)發(fā)給客戶比如出租車(chē)公司)的服務(wù)提供商150、151。在某些條件下，對(duì)象跟蹤系統(tǒng)(例如，被圖示為衛(wèi)星101)的擁有者/運(yùn)營(yíng)者、無(wú)線接收設(shè)施130、131甚至計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)140可以被視為本發(fā)明的用戶。
舉例的硬件實(shí)施方式圖12圖示了根據(jù)本發(fā)明的信息處理/計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1200的典型硬件配置，它最好具有至少一個(gè)處理器或者中央處理器(CPU)1211。
CPU1211通過(guò)系統(tǒng)總線1212被互連到隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)1214、只讀存儲(chǔ)器(ROM)1216、輸入輸出(I/O)適配器1218(用于將外圍設(shè)備比如磁盤(pán)單元1221和磁帶設(shè)備1240連接到總線1212)、用戶接口適配器1222(用于將鍵盤(pán)1224、鼠標(biāo)1226、揚(yáng)聲器1228、麥克風(fēng)1232以及/或者其它用戶接口設(shè)備連接到總線1212)、用于將信息處理系統(tǒng)連接到數(shù)據(jù)處理網(wǎng)絡(luò)、因特網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、個(gè)人區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(PAN，personal area network)等的通信適配器1234以及用于將總線1212連接到顯示設(shè)備1238和/或打印機(jī)1239(例如數(shù)字打印機(jī)等)的顯示適配器1236。
除了上述硬件/軟件環(huán)境之外，本發(fā)明的另外的方面包括用于實(shí)現(xiàn)上述方法的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的方法。例如，該方法可以在上述特定環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。
例如，這樣的方法可以通過(guò)操作一臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，該計(jì)算機(jī)被實(shí)現(xiàn)為一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理設(shè)備來(lái)執(zhí)行一個(gè)機(jī)器可讀指令序列。這些指令可以駐留于各種類(lèi)型的信號(hào)承載介質(zhì)中。
因此，本發(fā)明的這一方面是一種被編程的產(chǎn)品，它由信號(hào)承載介質(zhì)構(gòu)成，其中有形地實(shí)現(xiàn)可由包括CPU1211和上述硬件的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理器執(zhí)行的機(jī)器可讀指令的程序，以執(zhí)行本發(fā)明的方法。
所述信號(hào)承載介質(zhì)例如可以包括被包含在所述CPU1211中的RAM，例如可以快速存取存儲(chǔ)器為代表?；蛘?，所述指令可以被包含在另一種信號(hào)承載介質(zhì)中，比如可由CPU1211直接或者間接訪問(wèn)的磁數(shù)據(jù)存儲(chǔ)盤(pán)1300(圖13)。
無(wú)論是在磁盤(pán)1300中、計(jì)算機(jī)/CPU1211中或者別處，指令都可以被存儲(chǔ)在各種機(jī)器可讀數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)上，比如DASD存儲(chǔ)器(例如傳統(tǒng)的硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器或者RAID陣列)、磁帶、電子只讀存儲(chǔ)器(例如ROM、EPROM或者EEPROM)、光存儲(chǔ)設(shè)備(例如CD-ROM，WORM，DVD，數(shù)字光盤(pán)等)、紙質(zhì)穿孔卡，或者其它合適的信號(hào)承載介質(zhì)，包括傳輸介質(zhì)，比如數(shù)字或者模擬通信鏈路和無(wú)線鏈路。在本發(fā)明的一個(gè)說(shuō)明性實(shí)施例中，所述機(jī)器可讀指令可以包括軟件目標(biāo)代碼。
盡管前面針對(duì)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知道，可以在所附權(quán)利要求的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)稍加修改來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
另外還應(yīng)注意，申請(qǐng)人的意圖是將所有權(quán)利要求要素的等效方案包括進(jìn)來(lái)，即使在以后的申請(qǐng)過(guò)程中權(quán)利要求可能被修改。
權(quán)利要求
1.一種監(jiān)測(cè)對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的連續(xù)查詢(xún)的方法，包括標(biāo)識(shí)一個(gè)數(shù)字格式的查詢(xún)區(qū)域；以及用至少一個(gè)瓦片區(qū)嚴(yán)格覆蓋所述查詢(xún)區(qū)域，使得所述查詢(xún)區(qū)域被所述至少一個(gè)瓦片區(qū)完全覆蓋，任何所述至少一個(gè)瓦片區(qū)沒(méi)有任何部分在所述查詢(xún)區(qū)域之外。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)嚴(yán)格覆蓋一個(gè)查詢(xún)區(qū)域的所述至少一個(gè)瓦片區(qū)包括多個(gè)瓦片區(qū)時(shí)，所述多個(gè)瓦片區(qū)中的瓦片區(qū)允許交迭。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括對(duì)每一個(gè)被監(jiān)測(cè)的對(duì)象建立一個(gè)對(duì)象標(biāo)識(shí)列表，所述對(duì)象標(biāo)識(shí)列表指明哪些瓦片區(qū)覆蓋一個(gè)對(duì)象以及哪些查詢(xún)區(qū)域包括這些瓦片區(qū)。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，每一個(gè)所述瓦片區(qū)具有一個(gè)預(yù)定的形狀。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，多個(gè)查詢(xún)區(qū)域包括地球表面的預(yù)定地理區(qū)域，所述瓦片區(qū)包括多個(gè)二維形狀和多個(gè)三維形狀中的至少一個(gè)。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括對(duì)于一個(gè)查詢(xún)區(qū)域，確定用于該查詢(xún)區(qū)域的最佳瓦片區(qū)大小。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，嚴(yán)格覆蓋所述查詢(xún)區(qū)域的步驟包括基于所述最佳瓦片區(qū)大小形成第一矩形條，所述第一矩形條在第一維度沿著所述查詢(xún)區(qū)域的一個(gè)邊緣。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述第一矩形條不嚴(yán)格覆蓋所述查詢(xún)區(qū)域，該方法還包括對(duì)于第二維度，基于所述最佳瓦片區(qū)大小形成第二矩形條。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述最佳瓦片區(qū)大小允許所述第二矩形條嚴(yán)格覆蓋所述查詢(xún)區(qū)域。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述第一矩形條和所述第二矩形條相互重疊以實(shí)現(xiàn)所述嚴(yán)格覆蓋。
11.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述最佳瓦片區(qū)大小不允許所述第二矩形條嚴(yán)格覆蓋所述查詢(xún)區(qū)域，該方法還包括在所述第二維度，基于所述最佳瓦片區(qū)大小反復(fù)形成一個(gè)矩形條，直到所述查詢(xún)區(qū)域被多個(gè)矩形條完全覆蓋，其中，最后的矩形條允許與前一個(gè)矩形條重疊，以實(shí)現(xiàn)所述嚴(yán)格覆蓋。
12.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括在所述第一矩形條中形成多個(gè)瓦片區(qū)，每個(gè)所述瓦片區(qū)基于所述最佳瓦片區(qū)大小，從而嚴(yán)格覆蓋所述第一矩形條。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其中，嚴(yán)格覆蓋所述第一矩形條是這樣實(shí)現(xiàn)的允許所述第一矩形條中的最后瓦片區(qū)與前一個(gè)設(shè)置的瓦片區(qū)重疊。
14.如權(quán)利要求8所述的方法，還包括對(duì)于形成的每一個(gè)矩形條，以嚴(yán)格覆蓋所述矩形條的方式在所述矩形條中形成多個(gè)瓦片區(qū)。
15.如權(quán)利要求3所述的方法，還包括識(shí)別哪些瓦片區(qū)覆蓋每一個(gè)相關(guān)對(duì)象；以及根據(jù)哪些瓦片區(qū)覆蓋相關(guān)對(duì)象，維護(hù)一個(gè)位于每一個(gè)查詢(xún)區(qū)域中的對(duì)象的查詢(xún)索引。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中，通過(guò)將所述相關(guān)對(duì)象的沒(méi)有從先前覆蓋對(duì)象的瓦片區(qū)移動(dòng)的一個(gè)子集過(guò)濾出來(lái)，來(lái)跳過(guò)特定的查詢(xún)?cè)u(píng)估。
17.一種監(jiān)測(cè)對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的連續(xù)查詢(xún)的系統(tǒng)，包括用至少一個(gè)覆蓋瓦片區(qū)嚴(yán)格覆蓋每一個(gè)查詢(xún)的模塊，每一個(gè)所述查詢(xún)是用數(shù)字格式表示的一個(gè)區(qū)域，其中，所述嚴(yán)格覆蓋功能包括用至少一個(gè)所述覆蓋瓦片區(qū)完全覆蓋一個(gè)查詢(xún)，其中，嚴(yán)格覆蓋所述查詢(xún)的所述瓦片區(qū)中沒(méi)有任何瓦片區(qū)延伸到所述查詢(xún)之外，嚴(yán)格覆蓋所述查詢(xún)的每一個(gè)所述瓦片區(qū)允許與嚴(yán)格覆蓋所述查詢(xún)的另一個(gè)瓦片區(qū)重疊。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，還包括通過(guò)使用所述嚴(yán)格覆蓋瓦片區(qū)過(guò)濾出所述運(yùn)動(dòng)對(duì)象的一個(gè)子集來(lái)跳過(guò)特定查詢(xún)?cè)u(píng)估的計(jì)算器。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述計(jì)算機(jī)還基于所述覆蓋瓦片區(qū)構(gòu)建一個(gè)查詢(xún)索引，運(yùn)動(dòng)對(duì)象的子集的所述過(guò)濾基于所述查詢(xún)索引。
20.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述運(yùn)動(dòng)對(duì)象的子集的所述過(guò)濾基于對(duì)相對(duì)于瓦片區(qū)邊界自上一個(gè)位置以來(lái)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的確定。
21.如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中，運(yùn)動(dòng)對(duì)象的子集的所述過(guò)濾基于構(gòu)建一個(gè)查詢(xún)索引，所述計(jì)算器還預(yù)定義一組瓦片區(qū)；用一個(gè)或者多個(gè)所述瓦片區(qū)覆蓋一個(gè)范圍查詢(xún)；并且用所述多個(gè)覆蓋瓦片區(qū)維護(hù)所述范圍查詢(xún)的ID。
22.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，對(duì)所述運(yùn)動(dòng)對(duì)象的子集的所述過(guò)濾還包括計(jì)算老對(duì)象位置的覆蓋瓦片區(qū)；計(jì)算新對(duì)象位置的覆蓋瓦片區(qū)；從與被老位置的覆蓋瓦片區(qū)覆蓋但是不被新位置的覆蓋瓦片區(qū)覆蓋的查詢(xún)相關(guān)的對(duì)象列表中刪除對(duì)象ID實(shí)例；以及向與被所述新位置的覆蓋瓦片區(qū)覆蓋但是不被新位置的覆蓋瓦片區(qū)覆蓋的查詢(xún)相關(guān)的對(duì)象列表中插入對(duì)象ID實(shí)例。
23.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像的一個(gè)子集的所述過(guò)濾還包括計(jì)算老對(duì)象位置的覆蓋瓦片區(qū)；計(jì)算新對(duì)象位置的覆蓋瓦片區(qū)；以及對(duì)于同時(shí)被新位置和老位置的覆蓋瓦片區(qū)覆蓋的查詢(xún)，不采取任何動(dòng)作。
24.一種基于監(jiān)測(cè)對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的連續(xù)查詢(xún)的服務(wù)，包括至少下述之一針對(duì)連續(xù)查詢(xún)提供對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的監(jiān)測(cè)，每一個(gè)所述查詢(xún)是用數(shù)字格式表示的一個(gè)區(qū)域，該監(jiān)測(cè)使用包括用至少一個(gè)瓦片區(qū)嚴(yán)格覆蓋每一個(gè)所述查詢(xún)區(qū)域的方法，其中，所述嚴(yán)格覆蓋功能包括用所述至少一個(gè)所述覆蓋瓦片區(qū)完全覆蓋一個(gè)查詢(xún)區(qū)域，任何所述至少一個(gè)瓦片區(qū)中沒(méi)有任何部分在所述查詢(xún)區(qū)域之外；提供使用所述方法的所述監(jiān)測(cè)的結(jié)果；以及利用使用所述方法的所述監(jiān)測(cè)的結(jié)果。
25.一種信號(hào)承載介質(zhì)，其有形地實(shí)現(xiàn)可由數(shù)字處理設(shè)備執(zhí)行的機(jī)器可讀指令的程序，該程序執(zhí)行一個(gè)監(jiān)測(cè)對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的連續(xù)查詢(xún)的方法，該方法包括用至少一個(gè)瓦片區(qū)嚴(yán)格覆蓋每一個(gè)查詢(xún)區(qū)域，其中，所述嚴(yán)格覆蓋功能包括用至少一個(gè)瓦片區(qū)完全覆蓋所述查詢(xún)區(qū)域，任何所述至少一個(gè)瓦片區(qū)沒(méi)有任何部分在所述查詢(xún)區(qū)域之外。
全文摘要
本發(fā)明涉及監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的方法和結(jié)構(gòu)，具體地是監(jiān)測(cè)對(duì)運(yùn)動(dòng)對(duì)象的連續(xù)查詢(xún)的方法和結(jié)構(gòu)，包括標(biāo)識(shí)一個(gè)數(shù)字格式的查詢(xún)區(qū)域；用至少一個(gè)瓦片區(qū)嚴(yán)格覆蓋每一個(gè)查詢(xún)區(qū)域，使得每一個(gè)查詢(xún)區(qū)域被所述至少一個(gè)瓦片區(qū)完全覆蓋，任何所述至少一個(gè)瓦片區(qū)沒(méi)有任何部分在所述查詢(xún)區(qū)域之外。
文檔編號(hào)G06Q30/00GK1603749SQ200410011830
公開(kāi)日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月29日
發(fā)明者陳世魁, 吳坤龍, 俞士綸 申請(qǐng)人:國(guó)際商業(yè)機(jī)器公司