全国大学生建模大赛论文

交巡警服务平台的设置与调度动态规划模型

摘要本文以动态规划模型解决了交巡警服务平台的最优化设置与调度问题，为警察更好的刑事执法、治安管理、交通管理、服务群众四大职能提供大前提，也为政府部门提高工作效率解决了一大难题。

问题一：

(一）根据动态规划的最优化分配该市A区20个交巡警服务平台的管辖范围。（二）通过对A区20个交巡警服务平台与13条交通要道位置的具体分析，对比，找出合理的调度方案。

（三）根据A区各交巡警服务平台的个数、节点、发案率及人口与面积等信息的分析，找出“盲区”，将2-5个平台分配到A区的具体位置。

问题二：

（一）综合ABCDEF六个区的交巡警服务平台个数、每个区的平均发案率和人口密度的分析，从交巡警服务平台设置方案合理性与不合理性两方面具体评价了该城市个区交巡警服务平台分布情况。

（二）对ABCDEF六个区17个进出该市的路口及六个区80个交巡警服务平台位置的分析及逃犯，按两套方案解决此问题，即方案一：逃犯未逃出A区；方案二：逃犯已经逃出A区但未逃出该市区，全面综合的调度全市交巡警服务平台警力资源并给出最优围堵方案。

关键词：动态分配最优化(opt) 调度交警服务平台

一、问题重述

每个平台全市联网，单独的一个平台比一个派出所的功能还要强大,交巡警制度整合了警力资源，将刑事执法、治安管理、交通管理、服务群众四大职能有机融合的新型防控体系，代表了未来的发展方向，是脱离原始，改变粗放，走向动态警务运行模式的显著标志，必将产生强大的司法制衡力、社会治安的驾驭力、打击犯罪的冲击力。

现给出了某市区的示意图以及该市意图，并且给出了全市路口结点的坐标、交通路口路线、交巡警平台、全市出入口的位置、以及六城区的相关数据。

该市现要增加2-~5个平台，又已知了警车的时速为60h

km/。交巡警平台的设置以及调动方案要尽量满足以下要求：

A1. 巡警平台所管辖的范围内出现突发事件时，要求该平台的交巡警尽量能在3分钟内出现事发地。

A2.对于重大突发事件，需要电镀全区20个交巡警服务平台的警力资源，对进出该区的13条交通要到实现快速封锁。

A3.根据交巡警服务平台的工作量不均衡和有些地方出警时间过长的实际情况，拟定在该区内再增加2至5个平台。

A4.平台的利用得到"opt"是optimization(最优化)的缩写，尽量避免浪费。

A5.在已知的P点出现发生了重大刑事案件，在案发3分钟后接到报警，犯罪嫌疑人已驾车逃跑。为了快速搜捕嫌疑犯，请给出围堵的最佳方案。

现在我们需要解决一下几个问题：

一.若满足要求A1，该市至少需要设置多少个平台以及设置的具体位置。

二.若满足要求A2，在A1的基础上给出平台的设置以及调动方案。

三.若满足A3, 在A1，A2的基础上，需给出相关的额数据说明以及图示。

四.根据附件2给出的数据，以及每个平台所能管辖的最大范围，给出方案

以及评价的指标值。

五.对于P点的具体问题而言，给出具体的围堵方案。

二、问题分析

（1）首先，针对A区20个交巡警服务平台分配管辖范围。然后，当出现重大突发事故，合理调度20个服务台迅速封锁进出A区的13个交通要道。最后，根据交巡警服务台工作量不均衡和出警时间过长的情况，增加2-5个交

台。

需满足条件：一、3分钟内到达事发地；

二、一个平台的警力最多封锁一个路口；

（2）针对全市六个城区的具体情况，分析研究该市交巡警服务平台设置的合理性和不合理性，并给出解决方案；当P点出现重大刑事案件时，请给出调度全市交巡警服务平台警力资源的最佳围堵方案。

三、问题求解

问题一

（一）交巡警服务台管辖范围分配 1.1模型假设与符号说明

假设城区A 的交通网络现有的20个交巡警服务平台及其坐标分别为：

)

394,444(),364,418(),371,432(),335,415(),328,337()335,290(),292,280(),270,225(),316,219(),301,247()325,283(),342,333(),5.353,5.334(),362,317(),383,335()376,339(),5.377,381(),351,5.383(),343,403()359,413(20

19181716151413121110987654321A

A A A A A A A A A A A A A A A A A A A ，

交巡警服务平台管辖范围的最大半径为R,其中交巡警出警的平均速度为V ，出警所用时间为t 。

1.2、模型建立与求解

按理论上建立的模型，以交巡警服务平台所在地点为圆心，以要求尽量能在3分钟内有交警到达事发地R=v*t 为半径的圆（其中v=60km/h,t=3min,）的面积为该平台管辖范围。

1.3、模型的检验及部分模型评价与改进：

因为具体到A 区的街道路线，交巡警到达事发地点所走路线为“折线”路线，而非理想直线，所以，交巡警可能在3分钟内到达不了所管辖范围的任意一点，尤其是圆域中离交巡警服务平台较远的边缘地带，而本模型不足之处在于由于交巡警警力有限，平台少的原因，会出现盲区，如上图所示, 未被覆盖的区域，交巡警一定在3分钟到达不了的区域（称之为“盲区”）而对于那些部分交巡警所管辖范围有重叠的部分发生事故时该指挥中心指派最近靠近事故发生地的交巡警到达现场更为益。

改进交巡警管辖漏洞，可以将交巡警平台管辖区重叠严重的地带将交巡警平台移动，使其更合理的覆盖盲区，还可以将发案率低而交巡警服务平台密集的抽调到案发率高的地区，再就是添加部分交巡警平台以解决警力不足的缺陷。 （二）A 区重大突发事件二十个交警平台分配到十三条交通要道 2.1、模型假设与符号说明

①A 区现有的20个交巡警服务平台，记为：（i A 同上） ②进出A 区的13个路口节点，记为：