張 新 趙書銀 武小云

(河北建筑工程學(xué)院，河北 張家口 075000)

城市流動警務(wù)管理范圍的優(yōu)化模型

張 新 趙書銀 武小云

(河北建筑工程學(xué)院，河北 張家口 075000)

以某市中心區(qū)域的交通數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用Floyd算法和規(guī)劃模型，建立了以各流動警務(wù)到其轄區(qū)內(nèi)各路口的時間的最大值最小為目標(biāo)的管理范圍分配模型，并結(jié)合各流動警務(wù)工作量盡量均衡的原則，對模型進(jìn)行了優(yōu)化，得到了流動警務(wù)管理范圍的最優(yōu)分配方案.

Floyd算法；規(guī)劃；流動警務(wù)平臺；管理范圍

0 引 言

隨著社會的發(fā)展，目前我國許多城市有數(shù)千條道路和數(shù)千個路口，每天有大量的交通事故、犯罪活動和突發(fā)事件需要警務(wù)人員火速趕到現(xiàn)場進(jìn)行處置.為了快速有效地處理這些問題，需要在市區(qū)的一些交通要道和重要部位設(shè)置流動警務(wù).而警務(wù)資源是有限的，如何合理的設(shè)置與調(diào)度流動警務(wù)就成為了關(guān)鍵問題.本文根據(jù)某市中心區(qū)域的交通數(shù)據(jù)，從出警時間盡量短，任務(wù)量盡量均衡的實際要求出發(fā)，探討了如何才能做到合理配置城市流動警務(wù).

1 問題分析與模型假設(shè)

本文根據(jù)某市中心區(qū)域的道路交通網(wǎng)絡(luò),討論研究流動警務(wù)的設(shè)置及管理范圍分配的優(yōu)化問題.

1)假設(shè)文中的道路均為雙向道路,相鄰交叉路口之間的道路為直線.

2)假設(shè)所有突發(fā)事件均在道路上.

3)假設(shè)接到出警任務(wù)后，警務(wù)人員馬上趕赴現(xiàn)場.

4)假設(shè)每個流動警務(wù)的職能與警務(wù)資源都是相同的.

5)假設(shè)每個路口節(jié)點只能接受一個流動警務(wù)的管轄.

6)假設(shè)警車的時速均為，不考慮路上其他隨機(jī)因素的干擾.

2 流動警務(wù)的管理范圍的分配

2.1 符號說明

ak：第k個路口節(jié)點的案發(fā)率，k=1,2…，39.

tij：路口節(jié)點i到節(jié)點j的警車行駛時間(即直線距離/車速)，若i=j，則tij=0，若i與j不相鄰，則tij=+∞.

T：各路口之間的最短行車時間矩陣.

本文其余符號采用文獻(xiàn)[1]中的符號記法.

2.2 計算最短行車時間矩陣

根據(jù)該市中心區(qū)域的交通網(wǎng)絡(luò)測出相鄰兩個樓口之間的距離，利用Floyd算法及Matlab編程計算得出任意兩個路口之間的最短距離，由此得到最短行車時間矩陣T.

2.3 最優(yōu)管理范圍的確定

為了解決問題的需要，引入下面的0-1變量xij及bj，

其中i,j=1,2,…,39.

(1)若i=j，則xij=bj=1，即流動警務(wù)節(jié)點自己管轄，

(3)由于警務(wù)資源有限，每個流動警務(wù)管轄的路口節(jié)點個數(shù)不應(yīng)過多.

考慮出警時間盡量短，目標(biāo)函數(shù)建立為各流動警務(wù)到其轄區(qū)內(nèi)各路口的時間的最大值盡量小.于是得到下面模型：

使用Lingo求解,得到短時間為2.58min,具體分配方案如表所示，

表1 城市流動警務(wù)平臺管理范圍的分配方案

設(shè)置流動警務(wù)除了考慮出警時間盡量短，還應(yīng)考慮各個流動警務(wù)的工作量盡量均衡.可以在此模型的基礎(chǔ)上，將此因素考慮進(jìn)去，得到以各流動警務(wù)管轄區(qū)內(nèi)路口案發(fā)率和與平均案發(fā)率差的總和盡量小為目標(biāo)的模型，模型如下：

使用Lingo求解,根據(jù)xij的取值，可以得到管理范圍的具體分配方案如表2所示.

表2 優(yōu)化后城市流動警務(wù)平臺管理范圍的分配方案

最優(yōu)目標(biāo)函數(shù)值為18.66,從表中可以看到基本避免了“扎堆”現(xiàn)像，所得結(jié)果是全局最優(yōu)解，可以作為實際應(yīng)用的參考依據(jù).

3 結(jié) 論

本文利用Floyd算法和規(guī)劃模型，以出警時間最小，工作量盡量均衡為目標(biāo)，解決了某市流動警務(wù)的設(shè)置及管理范圍分配問題.該模型有一定的局限性，例如沒有考慮出警路上一些隨機(jī)因素(如堵車)對出警時間的影響，也沒有考慮單向車道的問題.但是該模型仍具有一定的應(yīng)用價值，可以擴(kuò)展應(yīng)用到其它資源配置領(lǐng)域中，如快遞公司的分站及消防救火站位置的設(shè)置問題等.

[1]張新,趙書銀，武小云.城市流動警務(wù)平臺的設(shè)置與調(diào)度模型研究[J].河北建筑工程學(xué)院學(xué)報,2015,33(1):100-102，105

[2]張成堂.城市交巡警平臺的設(shè)置與調(diào)度優(yōu)化模型[J].重慶理工大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2012，26(11)：63～68

[3]于晶賢，李金秋，田秋菊.交巡警服務(wù)平臺管轄范圍的合理分配研究[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2011，11(34)：8557～8560

[4]胡運權(quán).運籌學(xué)教程[M].北京：清華大學(xué)出版社

The Optimization Model of Management Scope of Traffic Patrol Service Platform

ZHANGXin,ZHAOShu-yin,WUXiao-yun

(Hebei Institute of Architecture and Civil Engineering,Zhangjiakou,Hebei 075000)

According to the traffic data in X city,using the Floyd algorithm and the programming,a management and allocation model is established in this paper.The model is created based on the objective that the time from traffic patrol to?its jurisdiction crossroad should be minimum.Then,based on the principle that workload should be balanced,the model is optimized,so as to get the optimal allocation scheme of management scope.

Floyd algorithm;programming;traffic patrol service platform;management scope

2014-12-06

張家口市科學(xué)技術(shù)研究與發(fā)展指導(dǎo)計劃項目(項目編號:1321142D)

張新(1979-)，女，講師，從事應(yīng)用數(shù)學(xué)研究.

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