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数学建模

第(2/8)节
法构造出迁移几率函数,用迁移方向函数决定分区的调整方向。计算能满足D1的最小车辆数,即为该区应该配置的最小警车数目,用MATLAB计算,得到局部最优解为13辆。

    在选取巡逻显着性指标时,本文考虑了两个方面的指标:一是全面性,即所有警车走过的街道节点数占总街道节点数的比例,用两者之比来评价;二是均匀性,即所有警车经过每个节点数的次数偏离平均经过次数的程度,用方差值来大小评价。

    问题叁:为简化问题,假设所有警车在同一时刻,大致向同一方向巡逻,运动状态分为四种:向左,向右,向上,向下,记录每个时刻,警车经过的节点和能够赶去处理事故的点,最后汇总计算得相应的评价指标。

    在考虑巡逻规律隐蔽性要求时,文本将巡逻路线进行随机处理,方向是不确定的,采用算法2进行计算,得出相应巡逻显着指标,当车辆数减少到10辆或巡逻速度变大时,用算法2计算巡逻方案和对应的参数,结果见附录所示。

    本文最后还考虑到4个额外因素,给出每个影响因素的解决方案。

    关键词:模拟退火算法;Floyd算法;离散化

    论文内容:一  问题的重述

    110警车在街道上巡逻,既能够对违法犯罪分子起到震慑作用,降低犯罪率,又能够增加市民的平安感,同时也加快了接处警时间,提高了反响时效,为社会和谐提供了有力的保障。

    现给出某城市内一区域,其道路数据和地图数据,该区域内叁个重点部位的坐标分别为:〔5112,4806〕,〔9126,  4266〕,〔7434  ,1332〕。该区域内共有307个道路交叉口,为简化问题,相邻两个交叉路口之间的道路近似认为是直线,且所有事发现场均在下列图的道路上。

    该市拟增加一批配备有GPS卫星定位系统及先进通讯设备的110警车。设110警车的平均巡逻速度为20km/h,接警后的平均行驶速度为40km/h。警车配置及巡逻方案要尽量满足以下要求:

    D1.  警车在接警后叁分钟内赶到现场的比例不低于90%;而赶到重点部位的时间必须在两分钟之内。

    D2.  使巡逻效果更显着;

    D3.  警车巡逻规律应有一定的隐蔽性。

    现在我们需要解决以下几个问题:

    一.  假设要求满足D1,该区最少需要配置多少辆警车巡逻?

    二.  请给出评价巡逻效果显着程度的有关指标。

    叁.请给出满足D1且尽量满足D2条件的警车巡逻方案及其评价指标值。

    四.  在第叁问的根底上,再考虑D3条件,给出你们的警车巡逻方案及其评价指标值。

    五.如果该区域仅配置10辆警车,应如何制定巡逻方案,使D1、D2尽量得到满足?

    六.  假设警车接警后的平均行驶速度提高到50km/h,答复下列问题叁。

    七.  你们认为还有哪些因素、哪些情况需要考虑?给出你们相应的解决方案。

    二  问题分析

    此题为城区道路网络中警车配置及巡逻问题。在进行警车配置时,首先要考虑警车在接警后在规定时间内赶到现场的比例,在此条件下,以车数最少为目标,建模、求解;在制定巡逻方案时,要考虑巡逻的效果及隐蔽性问题。

    问题一只要求满足D1,求最少的警车配置数,可以认为警车是不动的,在叁分钟或两分钟内它能到达的区域就是它的覆盖范围。据此,在满足所有街道的覆盖率不低于90%的条件下,寻找最优解。

    问题二要评价巡逻效果,有两个方面需要考虑:一是巡逻的全面性,即经过一段时间后警车走过的街道数占总街道数的比例;二是巡逻的不均匀性,即经过一段时间后警车经过每一条街道的次数相差不大,用方差来衡量。

    问题叁是在满足D1
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