交巡警服务平台的设置与调度数模论文_毕业论文（设计）.docVIP

交巡警服务平台的设置与调度 摘要 本文讨论了交巡警服务平台的设置和调度问题。交巡警在日常道路管理中发挥着不可替代的作用，但警务资源有限，为了使警务资源发挥作用最大必须对有限的交巡警服务平台、平台管辖范围、警务资源等进行合理配置。 在问题一第1问中要对交巡警服务平台分配管辖范围，使其在所管辖的范围内出现突发事件时，尽量能在3分钟内有交巡警（警车的时速为60km/h）到达事发地。我们将其转化为最短路径问题应用Floyd算法求出A区每个道路结点到交巡警平台的最短路径，通过任意节点归离它最近的服务平台管理的原则将其分配给该交巡警平台管辖。 在问题一第2问中我们提出了两个中不同的模型，分别针对总体出警时间和个体出警时间，第一种方案最快完成封锁需，第二种最快完成封锁的时间为8分钟，因此选后者最为最佳解决模型。具体调配方案见表1右侧。 在问题一第3问中，我们以方差作为衡量交巡警服务平台的工作量的标准，以出警时间尽量小于三分钟作为控制出警时间的标准，建立优化模型，在MATLAB的计算下得出：再增加5个交巡警服务平台,分别在节点39、48、58、68、87。 图1：A区的交通网络与平台设置的示意图 图2：全市六区交通网络与平台设置的示意图 说明： （1）图中实线表示市区道路；红色线表示连接两个区之间的道路； （2）实圆点“·”表示交叉路口的节点，没有实圆点的交叉线为道路立体相交； （3）星号“*”表示出入城区的路口节点； （4）圆圈“○”表示现有交巡警服务平台的设置点； （5）圆圈加星号“○* ”表示在出入城区的路口处设置了交巡警服务平台； （6）附图2中的不同颜色表示不同的区。 2．模型假设 （1）假设该市每条道路路况相同； （2）假设警车在每条路况中都保持60km/h（即1000m/min）的速度； （3）假设交巡警到达了某条路段的交叉路口节点即控制了该路段； （4）假设交巡警工作地理范围仅为交通网络图中给出的道路范围； （5）假设交巡警处理案件的时间为定值； （6）假设计算交巡警工作量时不考虑行驶时间； （7）假设不同的区互相不管辖，同一个区仅管辖本区内的路口节点； （8）假设嫌疑犯以的速度逃逸。 3．符号规定 区编号的交巡警平台的坐标， 区编号的节点的坐标， 编号的交警平台到达编号的节点的距离，单位：m 编号的交巡警平台到达编号的节点的时间,单位：min 警车速度，单位：1000m/min 编号的交巡警平台管辖的道路结点的集合（建立模型时不包括点本身，最终结果中包含点） 0-1变量 各交巡警服务平台处理的案件次数的方差 编号的交巡警服务平台管辖范围内编号点的案发率 各节点平均案发率 区内交巡警服务平台数 4．问题分析 该题为典型的图论与资源合理配置的问题，我们运用经典的Floyd算法和动态规划解决分配交巡警管辖范围、警务调动、服务平台设置合理性分析等问题。 4．1问题一的分析 4．1．1问题一（Ⅰ）的分析 问题一（Ⅰ）要为各交巡警服务平台分配管辖范围，我们将其转化为求最短路径问题，若使警车尽可能在三分钟之内到达事发地，即求出距离交警平台3000m之内的道路节点有哪些，若有道路节点距所有交警平台均大于3000m，则采取就近将其分配给距离最近的交警平台。 4．1．2问题一（Ⅱ）的分析 问题一（Ⅱ）要实现对13个路口的封锁，而实际中一个平台的警力最多封锁一个路口，为实现快速全封锁必须使封锁时间最短，现有两种模型：面向全体交巡警服务平台，实现总体调动时间最短,节省警务资源；面向一个交巡警服务平台，实现一个交巡警服务平台的调动时间最短。在结果中进行比较，选出较优方案。 4．1．3问题一（Ⅲ）的分析 问题一（Ⅲ）要解决交巡警服务平台的工作量不均衡和出警时间过长的问题，我们以每个交巡警服务平台处理案件次数的方差作为衡量工作量的标准，以交巡警到达管辖范围的最大时间小于作为衡量出警时间的标准，优化求解增加的交巡警平台数以及增加的具体位置。 4．2问题二的分析 4．2．1问题二（Ⅰ）的分析 由上题可知交巡警服务平台设置要求即保证出警时间较短、保证各交巡警服务平台工作量均衡。使用主成分分析法对各区交巡警服务平台设置数目是否合理进行分析；沿用问题一第三问模型对各区交巡警服务平台地理位置的设置是否合理进行分析，并对不合理的设置给出具体的解决方案。 4．2．2问题二（Ⅱ）的分析 要实现对嫌疑犯的快速搜捕，应确定三分钟之内嫌疑犯可能到达的路口节点，再根据这些节点确定搜捕方案。 5．模型的建立与求解 5．1问题一的模型建立与求解 Ⅰ：分配各交巡警服务平台的管辖范围 5．1．Ⅰ．1数据的基本处理 ①在MATLAB中引用Excel表格将每两个相邻节点（车辆通过时不经过第三个节