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【6h】

城市道路交通警力資源部署與指揮調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)研究

 

目錄

聲明

致謝

摘要

1緒論

1.1背景及意義

1.2研究問(wèn)題的提出

1.3國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

1.3.1定點(diǎn)崗位識(shí)別相關(guān)研究

1.3.2網(wǎng)格化勤務(wù)管理相關(guān)研究

1.3.3動(dòng)態(tài)警力指揮調(diào)度相關(guān)研究

1.4研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線

1.4.1研究?jī)?nèi)容

1.4.2研究方法與過(guò)程

1.5論文的組織與結(jié)構(gòu)

2交通警力資源部署的定點(diǎn)崗位識(shí)別方法

2.1定點(diǎn)崗位識(shí)別影響關(guān)鍵因素

2.2定點(diǎn)崗位識(shí)別交通網(wǎng)絡(luò)模型的構(gòu)建

2.2.1拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)

2.2.2運(yùn)行狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)

2.3定點(diǎn)崗位識(shí)別路口關(guān)鍵性評(píng)估指標(biāo)體系

2.3.1拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵性指標(biāo)

2.3.2運(yùn)行狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵性指標(biāo)

2.3.3路口關(guān)鍵性評(píng)估指標(biāo)體系

2.3.4指標(biāo)項(xiàng)的規(guī)范化處理

2.4定點(diǎn)崗位識(shí)別TOPSIS-RBF綜合評(píng)價(jià)方法

2.4.1定點(diǎn)崗位識(shí)別路口關(guān)鍵性評(píng)估

2.4.2 TOPSIS-RBF綜合評(píng)價(jià)方法的確定

2.4.3基于熵權(quán)法的TOPSIS預(yù)評(píng)估的實(shí)現(xiàn)方法

2.4.4廣義RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)造方法

2.4.5 TOPSIS-RBF綜合評(píng)價(jià)方法實(shí)現(xiàn)流程

2.5實(shí)驗(yàn)案例及結(jié)果分析

2.5.1實(shí)驗(yàn)及數(shù)據(jù)說(shuō)明

2.5.2指標(biāo)體系中各項(xiàng)關(guān)鍵性指標(biāo)實(shí)驗(yàn)分析

2.5.3 TOPSIS-RBF綜合評(píng)價(jià)方法實(shí)驗(yàn)分析

2.6本章小結(jié)

3網(wǎng)格化勤務(wù)管理的責(zé)任區(qū)劃分模型和求解算法

3.1基于二元覆蓋模型的責(zé)任區(qū)劃分方法

3.1.1假設(shè)條件與參數(shù)說(shuō)明

3.1.2應(yīng)用SCM和MCM解決警力部署問(wèn)題

3.1.3構(gòu)建基于覆蓋度的擴(kuò)展集合覆蓋模型

3.2二元覆蓋模型在應(yīng)用中的關(guān)聯(lián)性分析

3.2.1 SCM和MCM應(yīng)用的關(guān)聯(lián)性分析

3.2.2 ESCM和MCM組合的雙目標(biāo)線性規(guī)劃模型

3.3基于動(dòng)態(tài)覆蓋模型的責(zé)任區(qū)劃分方法

3.3.1 具有時(shí)空特性動(dòng)態(tài)覆蓋模型

3.3.2責(zé)任區(qū)劃分動(dòng)態(tài)覆蓋模型的時(shí)間非連續(xù)特性

3.4基于已部署警力的責(zé)任區(qū)劃分覆蓋模型

3.4.1基于已部署警力的二元覆蓋模型

3.4.2基于已部署警力的動(dòng)態(tài)覆蓋模型

3.5覆蓋模型求解算法的實(shí)現(xiàn)

3.5.1應(yīng)用線性規(guī)劃求解覆蓋模型的方法

3.5.2覆蓋模型遺傳算法關(guān)鍵步驟的優(yōu)化

3.5.3覆蓋模型遺傳算法的實(shí)現(xiàn)流程

3.5.4已部署警力覆蓋模型求解遺傳算法

3.6實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證及結(jié)果分析

3.6.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明及實(shí)驗(yàn)介紹

3.6.2覆蓋模型關(guān)聯(lián)性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

3.6.3覆蓋模型求解遺傳算法實(shí)驗(yàn)分析

3.6.4已部署警力覆蓋模型求解實(shí)驗(yàn)分析

3.7本章小結(jié)

4基于執(zhí)勤狀態(tài)的動(dòng)態(tài)警力資源調(diào)度方法

4.1基于執(zhí)勤狀態(tài)的動(dòng)態(tài)警力資源調(diào)度

4.1.1動(dòng)態(tài)警力資源調(diào)度處理流程

4.1.2動(dòng)態(tài)警力資源調(diào)度的關(guān)鍵問(wèn)題

4.2交警執(zhí)勤狀態(tài)辨識(shí)方法

4.2.1交警行為的背景要素定義

4.2.2交警執(zhí)勤狀態(tài)劃分與描述

4.2.3執(zhí)勤行為與交通事件狀態(tài)的關(guān)聯(lián)

4.2.4基于狀態(tài)自動(dòng)機(jī)的交警執(zhí)勤狀態(tài)判定

4.2.5交警位置變化狀態(tài)判定的實(shí)現(xiàn)方法

4.3具有誤差控制能力的優(yōu)化Dijkstra算法

4.3.1優(yōu)化Dijkstra算法主要思路

4.3.2優(yōu)化Dijkstra算法計(jì)算步驟

4.3.3優(yōu)化Dijkstra算法的誤差控制

4.3.4誤差控制系數(shù)的非線性插值計(jì)算法

4.4動(dòng)態(tài)警力資源搜索的逆Dijkstra算法

4.5實(shí)驗(yàn)及結(jié)果分析

4.5.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明及實(shí)驗(yàn)介紹

4.5.2具有誤差控制能力的Dijkstra算法實(shí)驗(yàn)分析

4.5.3動(dòng)態(tài)警力資源搜索的逆Dijkstra算法實(shí)驗(yàn)分析

4.6本章小結(jié)

5.1主要研究結(jié)論

5.2主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)

5.3研究展望

參考文獻(xiàn)

附錄

作者簡(jiǎn)歷及攻讀博士學(xué)位期間取得的研究成果

學(xué)位論文數(shù)據(jù)集

展開▼

摘要

隨著城市道路交通系統(tǒng)的快速發(fā)展,交通警力資源缺乏與城市道路交通擁堵的矛盾日益加劇,給交通管理部門帶來(lái)巨大的壓力和嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。改革傳統(tǒng)的粗放型交通勤務(wù)工作模式,實(shí)現(xiàn)交通勤務(wù)科學(xué)化、規(guī)范化、精細(xì)化管理,是交通管理部門提升管理水平和工作效率的主要目標(biāo),也是科技工作者積極努力研究和探索的重點(diǎn)內(nèi)容。
  本文運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)代綜合評(píng)價(jià)方法、線性規(guī)劃、人工智能算法等相關(guān)理論方法,研究了交通警力資源部署的定點(diǎn)崗位識(shí)別和責(zé)任區(qū)劃分,以及在交通應(yīng)急處置中警力動(dòng)態(tài)調(diào)度的問(wèn)題和解決方法,重點(diǎn)闡述了定點(diǎn)崗位識(shí)別的方法,網(wǎng)格化勤務(wù)管理的數(shù)學(xué)模型和求解算法,以及基于執(zhí)勤狀態(tài)的警力指揮調(diào)度關(guān)鍵技術(shù)。本論文的研究成果主要包括以下三個(gè)方面:
  1)提出了應(yīng)用于交通警力資源部署定點(diǎn)崗位識(shí)別的交通網(wǎng)絡(luò)路口節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵性評(píng)價(jià)指標(biāo)體系及綜合評(píng)價(jià)方法
  根據(jù)定點(diǎn)崗位識(shí)別影響的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)影響因素,應(yīng)用城市道路交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)構(gòu)建拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和運(yùn)行狀態(tài)兩類交通網(wǎng)絡(luò)模型;結(jié)合不同交通網(wǎng)絡(luò)模型中節(jié)點(diǎn)重要性指標(biāo)的實(shí)際意義,提出了不同種類的路口節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵性指標(biāo),構(gòu)建了一套綜合反映路口多方面特征的定點(diǎn)崗位識(shí)別路口節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵性評(píng)估指標(biāo)體系;研究TOPSIS-RBF綜合評(píng)價(jià)方法,對(duì)指標(biāo)體系的多指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),得到定點(diǎn)崗位識(shí)別中各路口節(jié)點(diǎn)關(guān)鍵度評(píng)估結(jié)果;應(yīng)用北京市交通網(wǎng)絡(luò)實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),構(gòu)建了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)模型和運(yùn)行狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)模型,驗(yàn)證了指標(biāo)體系各項(xiàng)指標(biāo)的計(jì)算方法以及綜合評(píng)價(jià)方法的有效性。
  2)提出了網(wǎng)格化勤務(wù)管理中以出警時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)行警力部署的責(zé)任區(qū)劃分的方法
  提出了應(yīng)用基本二元覆蓋模型集合覆蓋模型SCM和最大覆蓋模型MCM解決無(wú)資源限制和資源受限的兩類交通警力部署問(wèn)題,并構(gòu)建了基于覆蓋度的擴(kuò)展集合覆蓋模型ESCM;揭示了MCM中限定的部署警力數(shù)量應(yīng)不大于SCM求得的全覆蓋最小警力資源數(shù)量的關(guān)聯(lián)性,揭示了MCM和ESCM是求解不同條件下覆蓋問(wèn)題的模型,可以組合形成雙目標(biāo)線性規(guī)劃模型TOLPM,MCM和ESCM是TOLPM兩個(gè)單目標(biāo)最優(yōu)化問(wèn)題的求解模型;基于二元覆蓋模型在時(shí)空特性的擴(kuò)展,構(gòu)建了動(dòng)態(tài)覆蓋模型的MCM和ESCM,分析了動(dòng)態(tài)覆蓋模型的時(shí)間非連續(xù)性;構(gòu)建了已部署警力的二元覆蓋和動(dòng)態(tài)覆蓋模型;針對(duì)提出的基本二元覆蓋模型、動(dòng)態(tài)覆蓋模型以及已部署警力的覆蓋模型,闡述了求解這些模型的線性規(guī)劃法和遺傳算法,重點(diǎn)探討了遺傳算法關(guān)鍵步驟和約束條件處理方法,實(shí)現(xiàn)不同MCM和ESCM模型的快速求解;通過(guò)算法實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的計(jì)算實(shí)驗(yàn),完成了覆蓋模型和求解算法相關(guān)研究?jī)?nèi)容的驗(yàn)證。
  3)提出了基于交警執(zhí)勤狀態(tài)的警力資源指揮調(diào)度方法,研究了方法中交警執(zhí)勤狀態(tài)獲取和警力資源調(diào)度的關(guān)鍵問(wèn)題
  提出了基于執(zhí)勤狀態(tài)的警力指揮調(diào)度方法,通過(guò)對(duì)交警位置和執(zhí)勤信息的分析,獲取交警執(zhí)勤狀態(tài),結(jié)合事件位置、交通狀況,及時(shí)有效的搜索和調(diào)派警力資源;提出了一種基于位置信息的交警個(gè)體執(zhí)勤行為分析方法,實(shí)現(xiàn)交警執(zhí)勤狀態(tài)的自動(dòng)判定,提升了動(dòng)態(tài)警力資源調(diào)度的有效性;結(jié)合動(dòng)態(tài)交通網(wǎng)絡(luò)特征,提出了具有誤差控制能力的最短路徑求解優(yōu)化算法進(jìn)行警力資源快速搜索和路徑規(guī)劃,闡述了算法的具體實(shí)現(xiàn)步驟和誤差控制方法,并提出了應(yīng)用非線性插值法計(jì)算誤差控制參數(shù)的方法;提出了逆Dijkstra算法進(jìn)行最近警力資源搜索;最后通過(guò)算法實(shí)現(xiàn)和實(shí)際數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了具有誤差控制能力的優(yōu)化Dijkstra算法與逆Dijkstra算法的可行性、計(jì)算效率。
  本文研究成果充實(shí)了我國(guó)交通勤務(wù)管理領(lǐng)域的相關(guān)理論基礎(chǔ)和技術(shù)方法,為城市道路交通勤務(wù)模式優(yōu)化調(diào)整提供了理論依據(jù),為道路交通警力資源合理部署和交通應(yīng)急警力動(dòng)態(tài)調(diào)度提供技術(shù)手段,為智能化交通勤務(wù)管理信息化系統(tǒng)建設(shè)奠定了技術(shù)基礎(chǔ),對(duì)建立科學(xué)、智能和高效交通勤務(wù)管理機(jī)制具有重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。

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