基于本体的交通导航数据语义查询研究

信息化、网络化时代的到来,为解决经济的快速发展给道路交通带来的拥堵和环境污染等问题,提供了一个崭新的工程领域:智能交通系统(IntelligentTransportation Systems,ITS)。它采用电子技术、信息技术、通信技术等高新技术,对传统的交通运输系统及管理体制进行改造,是一种信息化、智能化、社会化的新型现代交通系统。 交通导航是ITS最为重要的部分,交通导航数据是指具有统一技术标准的地理数据,为交通参与者提供出行指导,以及为智能交通系统各组成子系统提供导航信息。在导航数据的查询反馈中,通常存在用户无法准确表达查询意图、系统无法提供隐性信息等有效信息缺失的问题,阻碍了导航数据在智能交通系统应用中的进一步发展。 本文首先在分析了本体与交通本体研究现状的基础上,认为建立导航数据的统一标准是解决以上问题的有效方法之一,因此引入了描述导航数据领域概念及关系的本体技术,并建立了交通导航数据领域本体库,实现了人与应用、应用与应用之间交流标准的统一,提高了智能交通导航数据查询的服务质量。其次,分析常用本体查询语言SPARQL(Simple Protocol and RDF Query Language)的不足,结合本文交通导航数据查询的特点与需求,提出了基于SPARQL语义查询的两种查询优化方法,并给出了优化方法的SPARQL描述。最后,在深入研究语义查询的关键技术的基础上,本文采用HP实验室提供的开放资源设计工具Jena,设计并实现了基于领域本体的交通导航数据语义查询系统。该系统提供面向智能交通导航数据的语义查询服务,不但能够查询到语法形式上和查询条件一致的结果,而且能查询出语义上满足检索条件的结果,和传统的基于关键字的查询方式相比,能够有效提高查全率和查准率。