如果节点被h次覆盖,?j???1,?2,…?h?max,那么由平台Qj管辖该节点。 根据以上隶属度的计算方法我们运用附录 6中的程序,可以对5.2.2中被重复管辖的节点进行合理的修正分配,最后得到的平台分配方案如下表 1所示。
表 1 A区域中平台管辖分配方案表 平台号 A区域内的节点号 节点数 发案率 1 1、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76 12 12 2 2、39、40、43、44 5 8 3 3、54、55、65 4 4.8 4 4、38、57、58、60、61、62、63、64 9 9.5 5 5、47、49、50、51、52、53、56、59 9 10.2 6 6 1 2.5 7 7、30、32、48 4 7.4 8 8、33、46 3 5 9 9、31、34、35、45 5 8.2 10 10 1 1.6 11 11、26、27 3 4.6 12 12、25 2 4 13 13、21、22、23、24 5 8.5 14 14 1 2.5 15 15、28、29 3 4.8 16 16、36、37 3 3.8 17 17、41、42 3 5.3 18 18、80、81、82、83 5 6.1 19 19、77、79 3 3.4 20 20、84、85、86、87、88、89、90、91、92 10 11.5 将上表中的数据由Matlab软件绘制得到图 5,其中不同的形状符号表示不同平台所管辖的范围。
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4002065783217169151012111441191838036034032030028013260200250300350400450
图 5 平台管辖分配方案图
在上图中有标序号的表示为平台,在平台附近的几个节点中,若节点上的图形与平台节点上的图形相同则表示为该节点归属于相同符号的平台管辖。 5.2.2 A区重大突发事件的合理调度方案
当A区发生重大突发事件时,需要调度全区20个交巡警服务平台的警力资源,对进出该区的13条交通要道实现快速全封锁,即要对出入A区的13个路口节点进行封锁,13个节点标号分别12、14、16、21、22、23、24、28、29、30、38、48、62。调度的前提是一个平台的警力最多封锁一个路口,而调度的关键是能在第一时间将13个节点封锁,换句话说在20个交巡警服务平台中挑选出13个平台出动警力赶赴13个节点,要使得赶到的时间最短,同时总路程要尽量地小,而总路程最小的合理方案由Matlab软件(附录 4)编程得表2如下:
表 2 总路程最小的合理方案 路程路程路线 路线 路线 路程/km /km /km Q1-Q62 0.35 Q2-Q40-Q39-Q38 3.982 Q5-Q47-Q48 2.476 Q7-Q30-Q29 8.015 Q8-Q33-Q32-Q7-Q30 3.061 Q10-Q26-Q11-Q25-Q24 8.244 Q11-Q22-Q13-Q23 4.675 Q12-Q12 0 Q13-Q22-Q21 2.708 Q14-Q14 0 Q15-Q28 4.752 Q16-Q16 0 Q19-Q22 3.270 在上表的中Q1-Q62表示出入口节点Q62由平台节点Q1来管辖,所经过的线是由Q1直接到达Q62,总的路程是0.35km,在接到报警后约1.17min能够到达节点Q62。
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Q2-Q40-Q39-Q38表示出入口节点Q38由平台节点Q2管辖。在接到报警后,巡警车从节点Q2出发经过节点Q40、Q39,最后到达Q38。总的路程为3.982km,也即能够在3.32min内赶到节点Q38。其余的路线也依次同上面的解释。根据Dijkstra算法原理可知,按照表 2中所得到的路线调度方案,能够做到总路程最小。在这个围堵的过程中,各服务平台的巡警车是同时出发的,所以完成围堵的时间即为最大路程所需要花费的时间。从表 2中可以看到最大的路程为8.244km,因此整个围堵过程所需要的时间T?8.244。 5.2.3 增加平台缓解工作量不均衡与出警察时间过长情况的方案
由5.2.1最终给出的分配方案,我们定义20个平台工作量的方差为交巡警服务平台工作量的均衡度,方差越小表示工作量的均衡度越好。反之,均衡度越差。
各个平台的总工作量WQj??wi1n?j?1,2,?20?之前已经给过定义,通过它我们
可以求得:
120W??WQj,
201120D??(WQj?W)。
201根据5.2.1中我们已经知道警车不能在3分钟内的节点有:Q28、Q29、Q38、Q39、
Q61、Q92,换而言之,Q28、Q29、Q38、Q39、Q61、Q92这6个节点是导致出警时间过长的关键。
增加2-5个平台要考虑平台工作量不均衡和出警时间过长两方面:
(1)缓解工作量不均衡的情况,我们需要在A区的工作量最大且节点密集的地域设置1-4个平台;
(2)缓解出警时间过长的问题,需要在Q28、Q29、Q38、Q39、Q61、Q92节点上或者节点附近增加1-4个平台。
如果同时考虑两个方面,那么增加的平台位置应该都是在A区的边境地域。因为
Q28、Q29、Q38、Q39、Q61、Q92这些节点都在A区边境,而这样对分担警力工作量的作用微乎其微。由此,我们引入平台需求指标?,它遵循下述两点原则:
(1)如果20个平台的工作量的不均衡度的方差越大,则越需要增加新的平台去缓解不均衡的程度;
(2)如果Q28、Q29、Q38、Q39、Q61、Q92节点离其最近的平台距离之和越大,则越需要增加平台去缓解出警时间过长的问题。 故定义平台的需求指标?:
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?1?D?d?,?2?DdQj??,
max其中,D?表示为20个平台管辖范围内最大4个发案率与最小4个发案率的方差,因为
D表示为20平台管辖范围内的发案率其余的12个平台管辖范围内的发案率比较平稳;
的方差;dQj表示为Q28、Q29、Q38、Q39、Q61、Q92节点离其最近平台的各个距离;d?表示为Q28、Q29、Q38、Q39、Q61、Q92节点离其最近平台的各个距离之和。
由表 1和附件中数据可以得到?1?2.1826,?2?4.6228,即?1:?2?1:2。通过该比值可以初步得出结论:在增加平台时应优先解决出警时间过长的问题。基于这个结论
并且,我们合理地给出增加平台的个数方案如错误!未找到引用源。:
表 3 增加平台的个数方案 增加的平台总数 2 3 4 5 考虑工作量不均衡新设的平台数 1 1 1 2 考虑出警时间过长新设的平台数 1 2 3 3 现述新增平台的安置地点: (1)考虑工作量不均衡
新设的平台数为1时,基于优先原则,新增的1个平台应该安置在已有的发案率最大的平台管辖范围内。
表 4 1-20平台各自管辖范围内的发案率 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 平台编号 管辖范围内的发案率 12 8 4.8 9.5 10.2 2.5 7.4 5 8.2 1.6 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 平台编号 4.6 4 8.5 2.5 4.8 3.8 5.3 6.1 3.4 11.5 管辖范围内的发案率 根据错误!未找到引用源。的案发率,在发案率最大的平台1管辖范围内选择一个未设平台的节点作为安置地点,并且结合错误!未找到引用源。进行分析。
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图 6 节点1管辖范围图
用新设的平台将平台1的总工作量分担,并且接近平分状态的效果最佳,由Matlab软件可以找到在上图中的节点71设立新平台效果最佳,且通过计算得到此时21个平台的均衡度D21?9.1956,与原先不添设平台的均衡度D?9.3845有所减小,说明均衡度有所的改善,但很不明显。
新设的平台数为2时,同样由优先原则,新增的第2个平台应安置在已有的发案率第二大的平台管辖范围内,即平台20的管辖范围内。同理由Matlab软件可以找到在节点90设立新平台效果最佳,且通过计算D22?9.0512,与D21?9.1956相比又有所下降。
确定平台数为1还是平台数为2,用均衡度相对减少率去比较:
D21?D?21=?100%?2.013%,
D?22?D22?D?100%?3.551%。 D?22与?21的变化不大,即设两个平台与设一个平台的效应变化不大,故取考虑工作量不
均衡新设的平台数为1个。 (2)考虑出警时间过长
如果只考虑考虑出警时间过长,将平台设在Q28、Q29、Q38、Q39、Q61、Q92节点上效果是最佳的,但是由于数量有限最多有3个平台可以设在这些节点,需要在新设的
?????平台Q?28、 Q29、Q38、Q39、Q61、Q92中挑出效果最好的前三位。在这里又将“分担
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