双层次标号：动态道路网络距离查询的扩展方法

计算两个给定顶点之间的最短路径距离是一个重要问题。大量研究为解决这一问题而进行，但大多数方法仅适用于静态道路网络。由于道路网络会受到各种实时交通条件的影响，有迫切需要针对动态道路网络解决这一问题。现有的最先进方法通过增量方式维护索引结构以反映道路网络的动态变化。然而，这些方法要么导致查询响应时间慢，要么在维护性能方面表现不佳，特别是当道路网络规模较大时。本文提出了一种高效解决方案 \emph{双层次标号 (DHL)}，从一种新颖的视角解决道路网络上的距离查询问题，该方案包含两种具有不同但互补数据结构的层次结构，以支持高效的查询和更新处理。具体而言，我们提出的解决方案由三个主要组成部分构成：\emph{查询层次结构}、\emph{更新层次结构}和\emph{层次标号}，其中\emph{查询层次结构}通过仅探索两个查询顶点标签中极小的一部分顶点来实现高效查询，\emph{更新层次结构}支持在边权增加或减少的情况下对距离标号进行高效维护。我们进一步开发了动态算法，以高效地维护更新层次结构和层次标号以反映动态变化。我们还利用标号结构提出了我们动态算法的并行变体。我们在 10 个大型道路网络上进行评估，结果表明我们的方法在构建和更新时间方面显著优于最先进的方法，即在查询处理方面 consistently 快 2-4 倍，同时仅消耗 10%-20% 的标号空间。