城市流动警务管理范围的优化模型

张 新 赵书银 武小云

(河北建筑工程学院，河北 张家口 075000)

城市流动警务管理范围的优化模型

张 新 赵书银 武小云

(河北建筑工程学院，河北 张家口 075000)

以某市中心区域的交通数据为基础，利用Floyd算法和规划模型，建立了以各流动警务到其辖区内各路口的时间的最大值最小为目标的管理范围分配模型，并结合各流动警务工作量尽量均衡的原则，对模型进行了优化，得到了流动警务管理范围的最优分配方案.

Floyd算法；规划；流动警务平台；管理范围

0 引 言

随着社会的发展，目前我国许多城市有数千条道路和数千个路口，每天有大量的交通事故、犯罪活动和突发事件需要警务人员火速赶到现场进行处置.为了快速有效地处理这些问题，需要在市区的一些交通要道和重要部位设置流动警务.而警务资源是有限的，如何合理的设置与调度流动警务就成为了关键问题.本文根据某市中心区域的交通数据，从出警时间尽量短，任务量尽量均衡的实际要求出发，探讨了如何才能做到合理配置城市流动警务.

1 问题分析与模型假设

本文根据某市中心区域的道路交通网络,讨论研究流动警务的设置及管理范围分配的优化问题.

1)假设文中的道路均为双向道路,相邻交叉路口之间的道路为直线.

2)假设所有突发事件均在道路上.

3)假设接到出警任务后，警务人员马上赶赴现场.

4)假设每个流动警务的职能与警务资源都是相同的.

5)假设每个路口节点只能接受一个流动警务的管辖.

6)假设警车的时速均为，不考虑路上其他随机因素的干扰.

2 流动警务的管理范围的分配

2.1 符号说明

ak：第k个路口节点的案发率，k=1,2…，39.

tij：路口节点i到节点j的警车行驶时间(即直线距离/车速)，若i=j，则tij=0，若i与j不相邻，则tij=+∞.

T：各路口之间的最短行车时间矩阵.

本文其余符号采用文献[1]中的符号记法.

2.2 计算最短行车时间矩阵

根据该市中心区域的交通网络测出相邻两个楼口之间的距离，利用Floyd算法及Matlab编程计算得出任意两个路口之间的最短距离，由此得到最短行车时间矩阵T.

2.3 最优管理范围的确定

为了解决问题的需要，引入下面的0-1变量xij及bj，

其中i,j=1,2,…,39.

(1)若i=j，则xij=bj=1，即流动警务节点自己管辖，

(3)由于警务资源有限，每个流动警务管辖的路口节点个数不应过多.

考虑出警时间尽量短，目标函数建立为各流动警务到其辖区内各路口的时间的最大值尽量小.于是得到下面模型：

使用Lingo求解,得到短时间为2.58min,具体分配方案如表所示，

表1 城市流动警务平台管理范围的分配方案

设置流动警务除了考虑出警时间尽量短，还应考虑各个流动警务的工作量尽量均衡.可以在此模型的基础上，将此因素考虑进去，得到以各流动警务管辖区内路口案发率和与平均案发率差的总和尽量小为目标的模型，模型如下：

使用Lingo求解,根据xij的取值，可以得到管理范围的具体分配方案如表2所示.

表2 优化后城市流动警务平台管理范围的分配方案

最优目标函数值为18.66,从表中可以看到基本避免了“扎堆”现像，所得结果是全局最优解，可以作为实际应用的参考依据.

3 结 论

本文利用Floyd算法和规划模型，以出警时间最小，工作量尽量均衡为目标，解决了某市流动警务的设置及管理范围分配问题.该模型有一定的局限性，例如没有考虑出警路上一些随机因素(如堵车)对出警时间的影响，也没有考虑单向车道的问题.但是该模型仍具有一定的应用价值，可以扩展应用到其它资源配置领域中，如快递公司的分站及消防救火站位置的设置问题等.

[1]张新,赵书银，武小云.城市流动警务平台的设置与调度模型研究[J].河北建筑工程学院学报,2015,33(1):100-102，105

[2]张成堂.城市交巡警平台的设置与调度优化模型[J].重庆理工大学学报：自然科学版，2012，26(11)：63～68

[3]于晶贤，李金秋，田秋菊.交巡警服务平台管辖范围的合理分配研究[J].科学技术与工程，2011，11(34)：8557～8560

[4]胡运权.运筹学教程[M].北京：清华大学出版社

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

张家口市科学技术研究与发展指导计划项目(项目编号:1321142D)

张新(1979-)，女，讲师，从事应用数学研究.

O 21

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