4.5 基于路网的空间关键词查询

基于路网的空间关键词查询[1-19]研究依托于城市路网，根据用户给定的查询关键词和查询位置，从海量的城市数据中快速查找用户感兴趣的信息和服务，同时最优化获取这些内容的行程开销。例如，查找提供货币兑换业务最近的银行；查找距离当前位置不超过 1 000 米的所有餐馆；查找经过加油站、超市和电影院的最短路径。基于路网的空间关键词查询的兴起主要源于城市空间文本数据的增多和人们出行对于路网的依赖。

一方面，随着空间定位技术和无线通信技术的快速发展，以及各类移动设备的普及，基于位置的应用已经成为人们日常生活中的重要组成部分。例如，各类地图应用为用户出行提供了路线查询和导航服务；基于位置的社交网站有助于团体协作和资源共享；移动商业应用为服务业的推广和客户的信息获取提供了更广泛的渠道。用户在使用这些基于位置应用的过程中产生了大量和位置相关的城市数据，如基于位置的广告数据、基于位置的分享数据、基于位置的推送数据、基于位置的新闻数据和基于位置的城市服务数据。此外，在传统的互联网中，也存在大量和物理世界中的物体相关联的数据。这些数据有两个显著的特征，即空间特征和文本特征。因此，我们称这些数据为城市空间文本数据。城市空间文本数据每天在不断增长，而且增长的速度还在不断加快。如何从海量的城市空间文本数据中查找用户感兴趣的信息，为用户提供智能的信息和服务获取方式成为一个亟待解决的问题。

另一方面，在城市生活中，人们的出行和道路息息相关，各类机动车辆的移动均依赖于现有的道路网络。路网就如同人体中的血脉一样为城市的发展输送不竭的动力。拥有一张畅通的路网是城市保持活力的关键因素之一。对于人类个体而言，要实现在城市中的位置移动，依托于路网进行路线规划非常重要。在某种程度上，人和路网的关系就如同鱼和水的关系一样密不可分。

因此，结合海量的城市空间文本数据和路网提供查询服务，成为城市智能信息服务建设的一个重要组成部分。基于路网的空间关键词查询是解决这个问题的一个有效方法，可以为用户提供各类和日常活动相关的查询服务。这种查询不仅可以方便人们的日常生活，而且可以优化城市出行，提高交通效率，并在一定程度上促进经济的发展。

就查询本身而言，基于路网的空间关键词查询从近 10 年来得到广泛研究的空间关键词查询[20]发展而来。如图 1 所示，空间关键词查询结合针对空间数据的空间查询和针对文本数据的关键词查询，为用户返回文本相关且距离相近的查询结果。在传统的空间关键词查找中，距离的衡量标准采用的是欧式距离，即空间中两点间的直线距离。因此，传统的空间关键词查询多用于基于位置的 Web 查询。在现实世界中，由于受路网分布的影响，两点之间的交通距离和欧式距离的差距可能很大。因此，在实际应用中，有必要基于网络距离进行空间关键词查询，即基于路网的空间关键词查询。