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的最小子樹，然後在此子樹下發出更新請求並利用標準的插入演算法自頂向下進行搜尋，在合適的葉節點中插入新記錄．
我們提出的類ｔｐｒ—ｔｒｅｅ索引結構如圖２所示．它保留了基本的ｔｐｒ—ｔｒｅｅ索引結構並增加了乙個建於葉節點上的ｈａｓｈ輔助索引結構，還包含以下２個緊湊的記憶體概要結構：
１．直接訪問表指向ｔｐｒ－ｔｒｅｅ的所有中間節點，包含了中間節點的ｍｂｒ和ｖｂｒ資訊及指向父節點的指標；
２．建於葉節點上的位向量列表（ｖｅｃｔｏｒ），用於指示葉節點是否為非滿．
另外，我們還在ｔｐｒ—ｔｒｅｅ索引葉節點的記錄結構中增加了乙個指向父節點磁碟頁面位址的物理指標
該索引儲存在記憶體中．這樣，節省了磁碟ｉ／ｏ消耗，大大提高了索引更新和查詢的效能．
２．２多使用者連續查詢中的查詢索引
在連續多使用者查詢處理應用中，移動物件更新
頻繁、資料量大，因此，對移動物件建立索引對查詢效能造成的影響十分明顯．考慮到查詢數量相對較少，且存在相當數目的靜態查詢．原型系統對多個查詢建立格網索引，將每個移動物件遍歷該索引得出查詢結果．提出並實現了基於此格網的更新演算法及多使用者連續查詢處理演算法．
索引結構如圖３所示．移動物件的二維運動空間被劃分為３６個單元格．每個單元格包含ｆｕｌｌｌｉｓｔ和ｐａｒｔｌｉｓｔ兩個列表，分別儲存將本單元格完全覆蓋或與本單元格部分交疊的查詢．如查
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圖３網格查詢索弓
詢ｑ。完全覆蓋本單元格，而沒有其他查詢與之交疊，故對應的ｆｕｌｌｌｉｓｔ儲存ｑ。的資訊，ｐａｒｔｌｉｓｔ不儲存任何查詢資訊；對於沒有查詢完全覆蓋它，ｑ１和ｑ：
與之部分交疊，故對應的ｆｕｌｌｌｉｓｔ不儲存查詢資訊，ｐａｒｔｌｉｓｔ則儲存ｑ１和ｑ。的資訊．
３原型系統介面
原型系統的開發和執行環境是
２．０，它包括多使用者查詢處理介面和單使用者查詢處理
介面兩個部分．
３．１多使用者連續併發查詢處理
多使用者查詢介面分為３個部分：
１．功能區．包含選單欄和工具欄，功能包括全部查詢引數設定工具、查詢動作按鈕和地圖瀏覽工具；
２．地圖展示面板．包含查詢處理效能引數監視列表、地圖資訊顯示狀態列和圖形顯示面板；
３．查詢結果列表．檢視查詢結果時彈出該視窗，它隨著時間的演進與地圖展示面板聯動更新．
具體如圖４所示．
圖４多使用者併發查詢處理介面
３．２單使用者查詢處理
單使用者查詢處理介面與多使用者查詢處理介面類
似，它支援４種查詢方式：
１．**時間片範圍查詢和ｋ近鄰查詢．在當前時刻對使用者指定的某個時間片之後的移動物件位置進行**，得到查詢結果；
２．連續ｋ近鄰查詢．對於不斷更新位置和速度資訊的移動物件，系統對乙個在一段時間內持續存在的ｋ近鄰查詢進行處理；
３．**視窗查詢．對於某個時間視窗的**範圍查詢，給出在該時間視窗內哪些移動物件在哪段時間區間內在查詢範圍之內；
４．**範圍聚集查詢．根據當前資料庫中移動
物件的位置與運動資訊，返回在未來某時刻落在給定範圍內的移動物件數目等聚集資訊．
ｙ５４３２ｌ
ｏ４２８計算機研究與發展２０１０，４７（增刊）
查詢條件設定介面如圖５所示：
圖５單使用者查詢引數設定介面
３．３演算法效能比較模組
原型系統同時實現了基於查詢索引的連續ｋ近鄰查詢和ｓｅａ－ｃｎｎ演算法¨】，對相同的測試資料，比較結果如圖６所示．可見，ｓｅａ—ｃｎｎ演算法較基於查詢索引的連續ｋ近鄰查詢，處理時間長、效率低．
圖６查詢效能測試
原型系統還對類ｔｐｒ樹索引結構與ｔｐｒ』一ｔｒｅｅ索引結構的更新效能進行了比較．實驗分５次更新移動物件，每次更新的數目分別是２００００個的圖７顯示比較結果．可見，類ｔｐｒ—ｔｒｅｅ索引結構的更新效能明顯優於ｔｐｒ』一ｔｒｅｅ．
４結束語
圖７索引更新效能比較
我們認為本原型系統具備以下特點：
１．功能較為完整，包含標準的基於道路網的移動物件生成器、模擬多使用者併發查詢生成器；
２．包含對移動物件當前資訊的查詢、未來時刻的**查詢、連續查詢等多種查詢方式；
３．適用於對海量且頻繁更新的移動物件查詢和多使用者併發查詢處理等應用場景；
４．使用完全基於記憶體的索引和查詢並創造性地使用在查詢上建立索引的多使用者併發查詢處理方式，獲得了優越的查詢索引效能．
可見，它是較為完整、具有較高效能的查詢處理實驗系統．對於算**證和展示、科研教學都有較強的借鑑作用．進一步的研究內容包括：提供移動物件資料儲存功能實現基於記憶體和磁碟的混合儲存機制；實現分布式的系統架構，模擬真實的使用場景；基於多核多執行緒的查詢處理優化等．
參考文獻
劉實男，１９８５年生，碩士研究生，主要研究方向為時空資料庫、移動物件資料庫．
陳犖男，１９７３年生，副教授，主要研究方向為地理資訊系統與資料庫技術．
趙亮男，１９８２年生，博士研究生，主要研究方向為時空資料庫，移動物件資料庫．
譚潔女，１９７３年生，講師，主要研究方向為資料庫
與計算機應用．
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