數學(xué)建模
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表示第個(gè)分區內未被覆蓋的節點(diǎn)數,表示第分區域與未被覆蓋的節點(diǎn)或節點(diǎn)群的距離,表示未被覆蓋的節點(diǎn)和節點(diǎn)群個(gè)數。 現在簡(jiǎn)要分析第分區按區間調整函數的調整方案,當某兩節點(diǎn)群的節點(diǎn)數目相等,但是距離不等時(shí),如,由區間調整公式可知,該區間向節點(diǎn)群方向調整。當某個(gè)分區與兩個(gè)節點(diǎn)群的距離相等,但節點(diǎn)群的內節點(diǎn)個(gè)數不相等,如時(shí),由〔4〕可知,該分區域會(huì )想節點(diǎn)群方向調整。 注意在整個(gè)調整過(guò)程中,調整幾率控制是否調整,調整方向函數控制調整的方向,尋找在這種調整方案下的最優(yōu)結果。 圖5 調整分區域示意圖 〔3〕在step3中,使用Floyd算法計算出警車(chē)初始??奎c(diǎn)到周邊各節點(diǎn)的最短距離,目的是當區域內有情況發(fā)生時(shí),警車(chē)能在要求的時(shí)間限制內到達現場(chǎng)。 〔4〕為求出較優(yōu)的警車(chē)??奎c(diǎn),采用模擬退火算法,算出局部最優(yōu)的方案。 警車(chē)的配置和巡邏方案 使用MATLAB編程實(shí)現算法1得到,整個(gè)區域配備13輛警車(chē),這些警車(chē)靜止在初始??奎c(diǎn)時(shí),能滿(mǎn)足D1要求。警車(chē)的初始??课恢梅謩e為道路交叉節點(diǎn)6,25,30,37,82,84,110,111,126,214,253,258,278處。每個(gè)警車(chē)所管轄的交叉點(diǎn)〔原始的交叉節點(diǎn)〕如圖6所示,求解的分區結果見(jiàn)附錄所示。 圖6 滿(mǎn)足D1條件下的區分劃分圖 13個(gè)分區共覆蓋了252個(gè)交叉點(diǎn),另外的55個(gè)原始交叉點(diǎn)沒(méi)有被這些分區域覆蓋:137,138,151,159,167,168,170,174,175,186,188,189,211,215,226,242,255,260,261,262,263,267,270,271,272,275,282,283,284,287,288,289,292,296,297,299,304,305,307。在這種分區方案下,這些點(diǎn)中,每?jì)蓚€(gè)相連的點(diǎn)間的道路離散值長(cháng)度占整個(gè)區域總的長(cháng)度的比值為。因此,在整個(gè)區域配置13輛警車(chē),每個(gè)警車(chē)在初始??奎c(diǎn)靜止不動(dòng),當有案件發(fā)生時(shí),離案發(fā)現場(chǎng)最近的警車(chē)從初始??奎c(diǎn)趕到現場(chǎng)。 評價(jià)巡邏效果顯著(zhù)的指標 110警車(chē)在街道上巡邏是目的是為了對違法犯罪分子起到震懾作用,降低犯罪率,又能夠增加市民的平安感,同時(shí)還加快了接處警〔接受報警并趕往現場(chǎng)處理事件〕時(shí)間,提高了反響時(shí)效,為社會(huì )和諧提供了有力的保障。巡警在城市繁華街道、公共場(chǎng)所執行巡邏任務(wù), 維護治安, 效勞群眾, 可以得良好的社會(huì )效應[1]。 在整個(gè)區域中,由于案發(fā)現場(chǎng)都在道路上,道路上的每一點(diǎn)都是等概率發(fā)生的,因此警車(chē)巡邏的面越廣,所巡邏的街道數目越多,警車(chē)的巡邏效果就越好,對違法犯罪分子就越有威懾力,警車(chē)也能更及時(shí)地處理案件。 我們采用全面性來(lái)衡量巡邏的效果顯著(zhù)性,即用警車(chē)巡邏所經(jīng)過(guò)的街道節點(diǎn)數占區域總節點(diǎn)數的比值。當警車(chē)重復經(jīng)過(guò)同一條街道同一個(gè)離散點(diǎn)時(shí),僅記錄一次。 〔3〕 式中,表示警車(chē)經(jīng)過(guò)的離散點(diǎn)數,代表整個(gè)區域總的離散點(diǎn)數。值越大,說(shuō)明警車(chē)所經(jīng)過(guò)的街道數目越多,所取得的效果越顯著(zhù)。 同時(shí)考慮到在巡邏過(guò)程中可能會(huì )出現這樣的情況:在相同的時(shí)段內,警車(chē)會(huì )屢次巡邏局部街道,而一些街道卻很少巡邏甚至沒(méi)有警車(chē)到達,這樣會(huì )造成一些巡邏盲區。分布很不均衡。這樣就可能出現巡邏密度大的街道上的違法犯罪分子不敢在街道上作案,而流竄到巡邏密度稀疏的街道上作案,因此在相同的警車(chē)數目條件下,密度不均衡的巡邏方式的巡邏效果的效果較差,而密度較均衡的巡邏方式所取得的巡邏效果會(huì )更好些。我們引入一個(gè)巡邏的不均勻度來(lái)衡量巡邏效果的顯著(zhù)性,考慮到方差能表示不均衡度,于是我們用方差的大小來(lái)表征不均衡,方差越大,巡邏密度越不均衡,所取得的巡邏效果越差。 〔4〕 問(wèn)題1所給出的滿(mǎn)足D1條件下的警車(chē)數目為13輛,這時(shí)每輛警車(chē)在初始??奎c(diǎn)靜止不動(dòng),只有該管轄區域內發(fā)生了案件時(shí),警車(chē)才從初始??奎c(diǎn)趕到案發(fā)現場(chǎng)處理案件。當警車(chē)在巡邏