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路网中加权编辑距离约束下的快速子轨迹相似度搜索

数据库 2020-07-13 v2

摘要

在本文中,我们解决路网中空间轨迹的相似度搜索问题。具体而言,我们关注子轨迹相似度搜索问题,即在数据库中查找与查询轨迹相似的子轨迹。我们方法的一个关键特征是不聚焦于某一特定相似度函数;相反,我们考虑加权编辑距离(WED),这是一类允许用户自定义代价函数的相似度函数,因此包含了若干重要的相似度函数,如 EDR 和 ERP。我们将轨迹建模为字符串,并提出一种通用解决方案,能够处理属于 WED 类的任意相似度函数。通过采用过滤-验证策略,我们引入子序列过滤以高效剪枝轨迹并找出候选。为选择恰当的子序列以优化候选数量,我们将该选择建模为一个离散优化问题(NP-hard),并使用 2-近似算法求解。为验证候选,我们设计了双向字典树,验证从其有希望的位置开始,并利用轨迹的共享段与路网的稀疏性进行加速。我们在大型数据集上进行了实验,以展示 WED 的有效性以及我们的方法在 WED 下针对多种相似度函数的效率。

关键词

引用

@article{arxiv.2006.05564,
  title  = {Fast Subtrajectory Similarity Search in Road Networks under Weighted Edit Distance Constraints},
  author = {Satoshi Koide and Chuan Xiao and Yoshiharu Ishikawa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2006.05564},
  year   = {2020}
}