这里,变量
x;?1.,边(i,j在最小生成树中)=|S|为集合S中所含图G的顶点个数ij??0,其他有约束条件保证了所得的是一棵生成树.
网络G(V, E,W) 关于V0 的最小度约束条件下的最小生成树。最后求解可得出最佳的分配方案:
针对问题3.2围堵犯罪嫌疑人,分为以下几步:
Sdept1:针对犯罪嫌疑人在P(32)处发生的重大刑事案件后,假设犯罪嫌疑人
以60km/h的速度逃逸,则3分钟后罪犯逃逸了3km,但我们估计犯罪嫌疑人已经逃出了6km后,我们确定以事发地点为中心,6km为半径中,所有犯罪嫌疑人逃出此地的必经节点作为关键节点(即一旦犯罪嫌疑人逃出关键节点,将无法再及时进行围堵)。
关键节点:把
~y为关键节点则它应该满足以下约束条件:
i权值di,p:表示i点距离P的权值: 则有:罪犯逃离此地的最短距离:
Min z=?di,p(m表示i到P点权值之和最小)
im~1:路口节点i距离P的权值小于6km;
~di,p?6;
Sdept2:确定关键节点后,广度优先搜索遍历所有距离关键节点最近的交巡警服务平台;
Sdept3:最后利用最优化匹配(二分图方法),确定最近交巡警服务平台具体封
锁那些入路口节点;
四、 模型求解
针对问题(一)由问题一我可以计算得出所有的A区所有交巡警平台能在3分钟内到的路口节点见下表:
A区所有交巡警平台能在3分钟能到的路口节点
交巡警平台编号 A1 A2 能达的路口节点编号 1、64、73、74、76、79 2、67、69、71、78 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 A13 A14 A15 A16 A17 A18 A19 A20 3、43、44、54、55、68 4、60、62、63、66 5、49、56、57、58、59 6、50、51、52、52、53 7、30、48 8、32、36、45、47 9、33、35、46 10、 11、25、26、27 12 13、21、22、23、24 14 15、31 16、34、37、40、41 17、42、70、72 18、81、85、86、88、90 19、65、75、77、80、83 20、84、87、89、91 注:其中还有28、29、38、39、61、92这几个路口节点,任何交巡警服务平台都在3分钟内不能到达。 针对问题2.1
可得出以下数学模型 min z=
13??xdiji?1j?1ij2013ij
?xj?120?1 (i?1,2,?20)
?xij?1(j?1,2,?13)
i?1
由附录(七)lingo代码得出目标函数的最小值Min Z=97.5km,及各交巡警平台负责的交通要道:
xij?0或1(i?1,2,?25;j?1,2,?13)各交巡警服务平台负责的交通要道
各交巡警服务平台负责的交通要道 A1----------------- 16 A2-----------------不分配 A3-----------------23 A4-----------------62 A5-----------------48 A6-----------------不分配 A7-----------------30 A8-----------------38 A9----------------- 不分配 A10---------------- 12 A11---------------- 21 A12---------------- 28 A13---------------- 22 A14---------------- 14 A15---------------- 29 A16---------------- 24 A17---------------- 不分配 A18---------------- 不分配 A19---------------- 不分配 A20---------------- 不分配 注:其中(不分配)表示该交巡警服务平台不负责交通要道。
即在A区中A1处的交巡警平台分配附录(四)中的16号地区,其他的依次类推,从而得出A区中20个交巡警服务平台警力资源的调度方案。
针对问题2.2 由附录(五)弗洛伊德算法得出其余三个区域中建立交巡警服务平台的坐标分别为B区域A22(353,388)、C区域A23(351,334)、D区域A24(446,372); 综上可得出新增的四个交巡警平台的坐标为: 新增的交巡警平台 坐标(mm、mm) A21 A22 A23 A24 (243,333) (353,388) (351,334) (446,372) 注:具体位置见下图
针对问题(三) 问题3.1
由A题目所给数据可计算交通路口路线、平均犯罪数、交巡警服务平台对实际交巡警出警时间的贡献度分别为:
交通路口路线为:0.617*0.153=0.094 犯罪率:0.187*0.221=0.041
交巡警服务平台数目:0.25*0.196=0.049
最终可以得出A区表现出来的贡献度为0.094+0.041+0.049=0.184 同理由上述模型我们可得出其余5个区的相关贡献度 各因素贡献度 交巡警服务平 交通路口路线 犯罪率 总贡献度 台 城区 A 0.094 0.041 0.049 0.184 B 0.079 0.022 0.0196 0.121 C 0.171 0.062 0.041 0.274 D 0.054 0.022 0.022 0.098 E 0.113 0.039 0.037 0.189 F 0.116 0.036 0.027 0.179 由上表可知道在A、B、C、D、E、F中只有D区的总贡献度小于0.1可以得出除D区外其他区的交巡警服务平台设置方案均不合理,因此可以判断该市的现有交巡警服务平台不合理。
解决办法由于现有交通路口路线是固定的,从而不能改变,同时平均犯罪与城市人口密切相关,不是轻易可以改变的。但交巡警服务平台是可以改变。有以下两种方法:
1. 增加或减少交巡警服务平台的数目;
2. 将现有的某些交巡警服务平台进行搬迁; 3.12算法
Step0 求图G (V, E) 关于V0 的分裂图LV0(G) ,同时得到分裂数t. 分裂图
LV0 (G)的t个连通分支记为GI (Vi , Ei ) , i = 1, 2, ?, t. 令T = T (V,
E) ,其中V 是G的顶点集, E =
,置k = 1.
Step1 若k ? t,转Step2;否则,停止, T就是所求的网络G (V, E,W ) 关于V0的最小度约束条件下的最小生成树;
Step2 求Gk 的最小树Tk ,在集合{ e | e = V0Vj , Vj ∈Vk} 中取权值最小的边记作ek. 令E = E ∪ E ( Tk )∪ { ek } , T = T (V, E) 置k = k + 1,转Step1。
所要搬迁的交巡警服务平台 A2 A12 A18 A20 B3 B8 C6 C11 C17 E4 E9 E15 F3 F16 F10