多用户并发环境下路径查询优化技术研究技术研究.pdfVIP

致谢 写下博士论文完成日期之际蓦然发现，从我刚踏入大学校门开始攻读地理信息系统专业 至今，已有近十年光阴。在论文即将完成之际，谨借此机会对多年来给予我关心、帮助和鼓 励的人们表示衷心的感谢！ 首先我要感谢的是我的导师陆锋研究员。能有幸成为陆老师的学生，是我一生的宝贵财 富。我的课程学习方案的制定、研究方向的确定、研究工作的准备和实施、各种论文的写作、 修改和审阅都凝聚着陆老师的心血。对于我的教育，老师无微不至，利用各种机会来教育我。 无论是生活或学习的态度和方法，我都深受老师影响。在老师身上，有许多优秀的品质值得 我学习，比如他严谨、细致的工作态度、精辟的分析问题方法、敏锐、独特的洞察力和理解 力、勇于创新的精神，忘我的工作作风和远大的志向，令我由衷地敬佩。俗话说一日为师， 终身为父，老师对我的教诲，无论以后我走在哪里都将铭记于心，他的工作态度，为科学执 着钻研的精神，永远激励着我在人生道路上不断前进。 感谢资源与环境信息系统国家重点实验室的周成虎研究员、刘高焕研究员、何建邦研究 员、钟耳顺研究员、王英杰研究员、王劲峰研究员、朱阿兴研究员、程昌秀副研究员、许珺 副研究员等老师。在信息室求学期间，各位老师都曾在不同场合给过我指导和鼓励，使我获 益良多，在此一并致谢。感谢实验室综合办公室的马志鹏老师，感谢他对我生活中的关怀和 帮助。 感谢我的师姐陈洁博士多年来对我的关心和指导；感谢师兄高松、郑年波博士；感谢 2309 的兄弟姐妹：段滢滢、于海璁、张恒才、陈金海、刘希亮、张雪、陈娱、欧阳俊、郑 珊珊等，给予了我很多的关心与帮助，与他们的讨论常令我理清思路、茅塞顿开，少走了很 多弯路。 最后，我要衷心地感谢我的父母家人长期以来对我的支持和鼓励。正是他们的深切关爱 和殷切期望让我时刻不忘努力工作和学习。他们开放的思想，使我能安心地学习，在面对困 难的时候能独立克服，勇敢地面对生活中的一切。 谨以此文献给所有在我成长道路上给予过我关心、帮助与鼓励的人们，借以表达我最美 好的祝愿！ 摘要 摘要 路径查询是出行信息服务应用中的一项重要功能。随着互联网和移动通讯技术的发展， 传统路径查询已由单用户、静态环境转变为多用户、动态环境。针对多用户并发路径查询需 求，目前的服务器端导航系统和在线地图网站多采用服务器端调度、任务分配等方式应对高 并发情况。动态变化的实时交通状态信息也未能参与到路径查询规划的过程中，无法满足应 用需求。 针对多用户和动态环境下的路径查询需求，本文从路径查询过程的各个环节，包括数据、 算法、计算策略等，研究了多用户并发环境下的动态最优路径查询优化方法。论文主要内容 包括下面四个部分： 1. 总结了在线地图网站路径查询服务、高并发解决方案、最短路径查询、缓存技术的现状 与进展。提出了多用户并发环境下路径查询优化研究的思路：通过路网数据改造融合动 态交通信息、尽可能以可重用的模糊查询代替计算密集的路径规划；并寻求路径查询效 率和路径查询精度的定量均衡控制； 2. 分析了路网的中介中心性拓扑指标和其层级性能，将传统的静态中介中心性指标升级为 动态中介中心性指标。利用中介中心性的层级性对道路网进行动态分层，将动态交通状 态信息的影响通过动态分层体现出来。提出了基于动态层次空间推理的路径查询算法， 既保留了路网分层概化所带来的路径计算的高效性，又结合了动态交通信息，使路径计 算结果更加合理； 3. 借鉴数据库管理系统中缓存的思想，探讨了将路径查询的计算过程转换为查询过程的可 能性，分析了路径查询起始终止点和查询缓存中路径结果之间的关系，从而确定了路径 查询缓存的查询模式和结构设计。针对精确查询和模糊查询需求而提出的缓存的路网层 级架构设计，既保证了在原始路网上的精确路径查询计算，又使得缓存路径结果的使用 率最大化，大幅度提高了多用户并发环境下路径查询的效率，同时保证了路径查询结果 的精度； 4. 提出了启发式路径规划算法精度/效率均衡控制模型。基于符号回归方法，以A*算法为 例，对A*启发式路径有哪些信誉好的足球投注网站算法效率和精度之间的函数关系进行合理化拟合，在每次路 径有哪些信誉好的足球投注网站查询之前，根据并发用户响应效率和精度需求，预先动态确定A*算法中启发式