Voronoi-Based Search Scheme for Road Network Databases

도로 망 데이터베이스를 위한 보로노이 기반의 탐색 방안

Due to the improved performance and cost of personal mobile devices and rapid progress of wireless communication technology, the number of users who utilize these devices is increasing. This trend requires various types of services be available to users. So far, there have been many solutions provided for the shortest path problem. But, technologies which can offer various recommendation services to user depending on user’s current location are focused on Euclidean spaces rather than road network. Thus, in this paper, we extend the previous work to satisfy this requirement on road network database. Our proposed scheme requires pre-computation for the efficient query processing. In the preprocessing step, we first partition the input road network into a fixed number of Voronoi polygons and then pre-compute routing information for each polygon. In the meantime, we select the number of Voronoi polygons in proposition to the scale of road network. Through this selection, the required size of pre-computation is linearly increasing to the size of road network. Using this pre-computated information, we can process queries more quickly. Through experiments, we have shown that our proposed scheme can achieve excellent performance in terms of scheduling time and the number of visited nodes.

개인용 이동형 단말기의 개선된 성능과 비용, 그리고 무선 통신 기술의 비약적인 발전으로 인하여, 이를 이용하는 사용자들의 수가 빠른 속도로 늘고 있다. 그에 따라 사용자들에게 다양한 서비스를 제공할 수 있는 기술이 요구하고 있는 시점이다. 현재까지의 연구를 통해 사용자가 필요로 하는 최단 경로 찾기 등의 기술은 많은 연구가 이루어져 있다. 하지만 사용자의 현재 위치에 따라 여러 가지 추천 서비스를 제공할 수 있게 하는 기술은 우리가 필요로 하는 도로 망에서가 아닌 Euclidean spaces에 집중되어 있다. 따라서 우리는 기존의 연구를 확장시켜, 도로 망에서 이러한 요구를 충족시킬 수 있는 방법을 제안한다. 우리가 제안하는 시스템은 질의에 대한 응답을 하기 위해 전처리 단계를 필요로 한다. 이 단계에서는 먼저 전체 도로 망을 몇 개의 Voronoi 다각형으로 나누고, 나누어진 각각의 Voronoi 다각형들에 대한 정보를 계산한다. 이러한 과정에서 도로 망의 규모에 맞춰 자동으로 Voronoi 다각형의 개수를 결정하게 한다. 이를 통해 전체 도로 망의 크기가 변경되더라도, 전처리 단계 정보를 저장하는 공간이 예측 가능하도록 선형적으로 증가되게 하였다. 실제 질의 응답과정에서는 미리 계산된 정보를 이용하여 사용자들에게 빠른 속도의 서비스를 제공 할 수 있게 한다. 실험을 통하여 제안된 시스템이 도로 망에서 최근접 질의와 영역 질의를 효과적으로 처리 하여 탐색 시간과 방문 노드 수에서 많은 이점이 있음을 보인다.