2011数学建模例文
- 格式:doc
- 大小:661.00 KB
- 文档页数:29
摘要:本文对第一个问题做出了合理的假设,建立了阻滞增长模型预测2011后的工资增长,在确定工资的最大值时m x ,采用了经验估计的方法,根据我国经济发展战略目标和目前我国工资的实际水平,利用目前中等发达国家的工资来代替m x 。
在spss 中拟合出了以后每年的工资数据,与我国实际基本吻合。
问题二由于个人工资变化情况比较复杂,在具体计算过程中,为了将问题简化,引入平均工资增长率这一概念。
影响平均工资增长率的因素有两个:社会平均工资增长和企业平均工资增长。
利用题中的假设和附件给出的计算公式进行计算,算出本人指数化月平均缴费工资,进而算出基础养老金。
计算出职工退休前个人账户总额,进而算出个人账户养老金。
得出各种情况的替代率,并用表格进行了总结。
问题三在问题二的基础进行计算,对于职工个人账户余额所产生的利息进行了简化计算,不考虑复利的情况。
得出了个人缴存的养老金总额,利用问题二中算出的职工养老金额建立方程,可以解出收支平衡的月份,进而算出养老金的缺口。
但该方程编写程序比较,在具体计算时,查阅一个简单公式: (1/12)log 1/12r P l P Z r +=-⨯来计算收支平衡的月份。
进而算出各种情况下养老金的缺口。
问题四,在问题二和问题三的基础上,大致分析了影响替代率的因素,和影响收支平衡的因素。
建立了一个收支的不等式,讨论了既要维持收支平衡又要提高替代率所采取的措施:根据缴费月数12*m 来调整计划发养老金月数n ,使二者近似相等达到收支平衡,同时通过提高个人缴费比划C 和个人平均缴费指数R 来提高替代率。
最后对模型的优缺点进行了讨论。
关键词:替代率 SPSS 养老保险金缺口 收支平衡 阻滞模型1 问题重述养老金也称退休金,用于保障职工退休后的基本生活需要。
我国企业职工基本养老保险实行“社会统筹”与“个人账户”相结合的模式,即企业把职工工资总额按一定比例(20%)缴纳到社会统筹基金账户,再把职工个人工资按一定比例(8%)缴纳到个人账户。
2011年数学建模09地铁建设(优秀范文5篇)第一篇:2011年数学建模09地铁建设地铁建设热潮蔓延至内地众多城市谁在为地铁让路?中国进入地铁高速发展时代已是不争的事实。
目前,国务院已经正式批准建设地铁的城市是25个,从北京、上海到广州,从沈阳、青岛到成都,全国各大城市都处在地铁建设的热潮之中,地铁建设热潮已蔓延至内地众多城市。
2006年,全国只有10条地铁线路运行,2015年则会变为86条。
地铁像一根魔棒,一方面带来交通便利、财富加速、城市升级的好处,另一方面也造成沿线原有建筑与树木的被迫迁移乃至破坏。
在各大城市构建的地铁版图中,自然文化遗产正在面临难以言说的困境。
2010年,为给地铁“让路”,武汉市百年老街被“腰斩”:83岁“四季美”汤包馆歇业,百年老店“精益”眼镜迁至鄱阳街;上海一幢有着90年历史的古建筑整体“行走”了20多米;2011年,昆明龙头村一晚清古屋突遭拆迁。
2010年到2011年间,还有许多城市为了修建地铁移植树木。
大连市移栽了中山广场的15棵百岁老树,包括10棵雪松、4棵银杏、1棵水杉在内。
北京地铁8号线迁移了北二环城市公园占地内的树木总计148株。
南昌为地铁1号线给200余棵樟树进行搬家……这笔账该怎么算?北京市园林绿化局古树保护领域一位不愿意透露名字的专家黄先生介绍,按照常理,超过一定规格(30厘米及以上)的大树,由于移植后生存环境的恶化,存活率仅为50%。
不止如此,北京市绿色京华园林绿化技术服务中心的魏洪远指出:许多树种成长较慢,若移植,为提高存活率需要动一番‘手术’,即砍去枝桠,这就失去了欣赏价值。
从环境角度讲,以法桐为例,一棵法桐一年可以吸收1到2吨有害气体,移植后至少5年内都不会达到这种吸附效果,绿化功能大打折扣。
更重要的还有文化遗产的损失。
且不说那些刻满沧桑的古建筑,即便是一株株平凡的行道树,也会因为与某段历史盘根错节,显得倍加珍贵。
“文化遗产是城市的基因,拆除文化遗产,就相当于破坏城市的地域文化,消除城市的文化身份。
2011年数学建模A题优秀论文城市表层土壤重金属污染分析摘要随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加,人类活动对城市环境质量的影响日显突出。
对城市土壤地质环境异常的查证,以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价,研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式,日益成为人们关注的焦点。
对于问题一我们首先用EXCEL 对数据进行处理,然后用MATLAB 等软件对所给的数值进行空间作图,然后分别做出了八种重金属元素的空间分布特征,我们利用综合指数(内梅罗指数)评价的方法,建立模型:ij j j P C S =22,,max ()2N j ave j P P P =+区域生活区 工业区 山区 交通区 公园绿地区 污染程度重污染重污染轻度污染重污染中度污染析,并作出了不同重金属浓度与海拔的分布图;然后结合第一问给出的空间分布图和区域散点图,参照主要重金属含量土壤单项污染的指数,分析得出各重金属污染的主要原因主要来自工业区、交通区和生活区。
对于问题三我们建立模型,建立目标函数;=jmk H P C e-⨯⨯综应用MATLAB 软件对数据处理,作出可能为污染源的三个位置;然后用MATLAB 进行三次拟合后,得到污染源的位置。
对于问题四,我们在已有信息的基础上,还应收集不同时间内的样点对应的浓度以及各污染源重金属的产生率。
根据高斯浓度模型建立高斯修正模型,得到浓度关于时间和空间的表达式ut e C C -⋅=0。
关键词:重金属污染 内梅罗污染指数 相关性分析 污染源 高斯浓度一.问题重述随着城市经济的快速发展和城市人口的不断增加,人类活动对城市环境质量的影响日显突出。
对城市土壤地质环境异常的查证,以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价,研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式,日益成为人们关注的焦点。
按照功能划分,城区一般可分为生活区、工业区、山区、主干道路区及公园绿地区等,分别记为1类区、2类区、……、5类区,不同的区域环境受人类活动影响的程度不同。
(数学建模B题)北京水资源短缺风险综合评价参赛队员:甘霖(20093133,数学科学学院)李爽(20093123,数学科学学院)崔骁鹏(20091292,计算机科学学院)参赛时间:2011年4月30 - 5月13日承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D 中选择一项填写):B所属学校(请填写完整的全名):黑龙江大学参赛队员:1.甘霖2、李爽3、崔骁鹏日期:2011 年5月12日目录1.摘要 -----------------------------------------42.关键词 ---------------------------------------43.问题重述 ---------------------------------------54.模型的条件和假设 ------------------------------55.符号说明 --------------------------------------56.问题的分析及模型的建立 ------------------------66.1问题一的分析与求解 -----------------------66.2问题二的分析与求解 -----------------------106.3问题三的分析与求解 -----------------------186.4问题死的求解 -----------------------------217.模型的评价 ------------------------------------238.参考文献 --------------------------------------239.附录 ------------------------------------------23北京水资源短缺风险综合评价甘霖﹑李爽﹑崔骁鹏【摘要】本文针对水资源短缺风险问题求出主要风险因子,并建立了水资源短缺风险评价模型,以北京为实例,做出了北京1979年到2009年的水资源短缺风险的综合风险评价,划分出了风险等级,以评价水资源短缺风险的程度。
承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): A我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):04505所属学校(请填写完整的全名):德州学院参赛队员(打印并签名) :1. 翟明元2. 张小凤3. 邹菲指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):赵学杰高秀莲日期: 2011 年 9 月 12 日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):编号专用页赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):基于系统综合评价的城市表层土壤重金属污染分析摘要本文针对城市表层土壤重金属污染问题,首先对各重金属元素进行分析,然后对各种重金属元素的基本数据进行统计分析及无量纲化处理,再对各金属元素进行相关性分析,最后针对各个问题建立模型并求解。
针对问题一,我们首先利用EXCEL 和 SPSS 统计软件对各金属元素的数据进行处理,再利用Matlab 软件绘制出该城区内8种重金属元素的空间分布图最后通过内梅罗污染模型:2/12max22⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=P P P 平均综,其中平均P 为所有单项污染指数的平均值,m ax P 为土壤环境中针对问题二,我们首先利用EXCELL 软件画出8种元素在各个区内相对含量的柱状图,由图可以明显地看出各个区内各种元素的污染情况,然后再根据重金属元素污染来源及传播特征进行分析,可以得出工业区及生活区重金属的堆积和迁移是造成污染的主要原因,Cu 、Hg 、Zn 主要在工业区和交通区如公路、铁路等交通设施的两侧富集,随时间的推移,工业区、交通区的土壤重金属具有很强的叠加性,受人类活动的影响较大。
交巡警服务平台的设置与调度摘要警察肩负着刑事执法、治安管理、交通管理、服务群众四大职能。
交巡警服务平台的设置与调度直接关系到上述职能的实现,因此做好交巡警服务平台的设置与调度优化极为重要。
本文重点解决的是对某地区交警服务平台的设置与调度优化问题.首先以A 区为研究对象,运用Floyd 算法,并对相应的算法建立流程图,计算出各个节点之间的最短距离及其路径,根据最短距离优先以及在三分钟内尽量到达报警地的原则,对各平台分配管辖范围.为了实现对A 区13条交通要道的快速封锁,调度原则为在最短的时间实现全部封锁,根据由上界找上确界的原则得到封锁全区的最短时间为8.02分钟以对出警时间过长的问题,增加了四个节点分别为:28(或29)、38(或39)、61、9,根据工作量不平衡的情况,采用贪婪算法,在工作量最大的服务平台周围增加,新增个数由工作量的大小决定,为此得到新增的节点数为5,增加的位置分别分布在:571520A A A A 、、、以及123A A A 处,综合以上两个方面得到需增加的服务站为:28 48 39 91 66.对问题二,针对全市六区现有交警服务平台的设置进行合理性评价,既找到了合理之处,同时也发现了存在的明显不足,即C 、F 区交警平台管辖的平均发案率明显高于其他区,需要对这两区增加新的交巡警服务平台,使全市每个区的服务平台处理的发案率相差不多,得到新增平台数,然后结合地图决定其位置。
当P 处发生重大刑事案件,在全市范围内进行围堵时,在满足围堵成功的前提下,尽量缩小围堵范围,减少调度平台的个数,从而得到最优的围堵方案,为此分析计算A 区是否能够成功围堵时发现,从A 区逃跑后仅可能进入C区和F区,再对C、F区进行围堵,围堵时采用与问题一中围堵A区时相同的算法。
舍掉了B 、D 、E 区,减少了围堵范围,比较合理。
同时,由于对A区进行了全封锁,又对C和F区进行了出口处得封锁,形成三个封锁圈,从而很大程度上降低了进一步搜索的困难程度;当一个嫌疑犯确定了所在区时,可以将另外两区解除封锁,减少对居民生活的不便,因而比较合理.关键字: Floyd 算法 贪婪算法 最短路径 可行域一问题重述“有困难找警察”,是家喻户晓的一句流行语。
交巡警服务平台的设置与调度的数学模型摘要针对交巡警服务平台的设置与调度问题,本文主要考虑出警速度和各服务平台的工作量来建立合理方案。
对于A区的20个交巡警服务平台分配管辖范围的问题,我们采用Dijkstra算法,分别求得在3分钟内从服务台可以到达的路口。
根据就近原则,每个路口归它最近的服务台管辖。
对进出A区的13个交通要道进行快速全封锁,我们采用目标规划进行建模,运用MATLAB软件编程,先找出13个交通要道到20个服务台的所有路径。
然后在保证全封锁时间最短的前提下,再考虑局部区域的封锁效率,即总封锁时间最短,封锁过程中总路程最小,从而得到一个较优的封锁方案。
为解决前面问题中3分钟内交巡警不能到达的路口问题,并减少工作量大的地区的负担,这里工作量以第一小问中20个服务台覆盖的路口发案率之和以及区域内的距离的和来衡量。
对此我们计划增加四个交巡警服务台。
避免有些地方出警时间过长和服务台工作量不均衡的情况。
对全市六个区交警平台设计是否合理,主要以单位服务台所管节点数,单位服务台所覆盖面积,以及单位服务台处理案件频率这些因素进行研究分析。
以A 区的指标作为参考,来检验交警服务平台设置是否合理。
对于发生在P点的刑事案件,采用改进的深度搜索和树的生成相结合的方法,对逃亡的犯罪嫌疑人进行可能的逃逸路径搜索。
由于警方是在案发后3分钟才接到报警,因此需知道疑犯在这3分钟内可能的路线。
要想围堵嫌疑犯,服务台必须要在嫌疑犯到达某节点之前到达。
用MATLAB编程,搜索出嫌疑犯可能逃跑的路线,然后调度附近的服务台对满足条件的节点进行封锁,从而实现对疑犯的围堵。
关键词:Dijkstra算法;目标规划;搜索;一、问题重述近十年来,我国科技带动生产力不断发展,我国的经济实力不断增强,而另一方面安全生产形式却相当严峻。
每年因各类生产事故造成大量的人员伤亡、经济损失。
尤其是一些大目标点,作为人类经济、政治、文化、科技信息的中心,由于其“人口集中、建筑集中、生产集中、财富集中”的特点,一旦发生重大事故,将会引起惨重的损失。
城市表层土壤重金属污染分析的数学模型摘要为研究城市土壤地质环境异常的查证,以及如何应用查证获得的海量数据资料开展城市环境质量评价,研究人类活动影响下城市地质环境的演变模式。
本文通过处理和分析已给数据,给出金属的空间分布说明污染程度和主要原因;建立数学模型确定污染源位置;最后收集其他信息讨论城市地质环境的演变模式。
问题一,利用matlab软件作出位置坐标x、y与八种总金属元素浓度的空间分布图;分析采集的重金属元素浓度所在区域的大致情形。
对采集的重金属元素浓度的数据进行分析,并计算单因子和多因子污染指数,根据土壤污染分级标准判断出不同重金属元素在各功能区的污染程度和各功能区的综合污染程度,其中工业区中铜是所有元素在不同功能区中污染程度最严重的,而工业区和交通区的综合污染程度是最严重的。
问题二,首先利用SAS软件对八种重金属元素在五个城区的含量进行主成分分析,得到八种重金属对各功能区的贡献率,可初步推断出工业生产、交通设施和生活垃圾造成重金属污染。
再利用SAS软件对各城区的重金属进行因子分析,进一步判断八种不同重金属污染的原因,如汞污染的原因为工业生产中三废的排放、交通运输业中汽油的燃烧和汽车轮胎磨损产生的粉尘等。
问题三,根据所给数据,分析重金属污染传播特征,即分别是介质的迁移运动、污染物的分散运动、污染物的累积与转化、污染物被环境介质吸收或吸附、污染物的沉淀,然后利用Matlab软件,采用多元纯二次二项式回归分析方法,分别得到每种重金属元素浓度与坐标的回归方程,并根据该方程利用多元函数求极值的方法确定出污染源的可能位置分别为:As(1878.2634,6003.7263,4.5846),Cd(970.5835,3946.7518,6.5891),Cr(1235.1956,2658.3427,8.5402),Cu(138.4682,6223.4521,3.2461),Hg (1231.5782,2561.5483,5.2478),Ni(12234.2587,5865.1656,23.2461),Pb (2310.68914145.2674,3.2651),Zn(3015.43418642.2365 5.0543);问题四,基于前三问,分析所建模型的优缺点。
承诺书我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨论与赛题有关的问题。
我们知道,抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。
我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。
如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。
我们参赛选择的题号是(从A/B/C/D中选择一项填写): B我们的参赛报名号为(如果赛区设置报名号的话):所属学校(请填写完整的全名):哈尔滨商业大学参赛队员(打印并签名) :1. 贾越2. 李凯娣3. 姜荔指导教师或指导教师组负责人(打印并签名):日期: 2011 年 9 月 12 日赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):编号专用页赛区评阅编号(由赛区组委会评阅前进行编号):全国统一编号(由赛区组委会送交全国前编号):全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):目录摘要 (1)1.问题重述与分析 (2)2.模型假设 (2)3.符号说明 (2)4.模型的建立与求解 (3)4.1 交巡警服务平台管辖范围的分配 (3)4.1.1 泰森多边形分割算法 (3)4.1.2分割原则 (3)4.1.3分割步骤 (3)4.1.4 对A区得分割 (4)4.2交巡警服务平台警务合理调度方案 (4)4.2.1模型的建立 (5)4.2.2初始交通要道寻址 (5)4.2.3改进交通要道寻址 (6)4.2.4交通要道寻址的完善 (6)4.3交巡警服务平台警务合理增设方案 (8)4.3.1 针对工作量不平衡 (8)4.3.2 针对交巡警服务平台出警时间长 (9)4.4 全市交巡警服务平台设置方案合理性 (10)4.4.1 建立层次分析法模型 (10)4.4.2 模型求解 (11)4.5 最佳围堵方案 (18)5.模型评价及改进 (20)5.1模型的评价 (20)5.2 改进推广 (20)交巡警服务平台的设置与调度摘要本文以全市各交巡警服务平台为研究对象。
针对问题一,首先,本文根据交巡警服务平台把A区划分为多个部分,此问题与泰森多边形问题相类似,在建立小于等于3厘米路径的泰森多边形模型时,可以舍弃道路网以外的区域而不予考虑,只需对整个道路网进行分析即可,该模型方法比较简单,准确性高,可操作性强。
其次,在研究A区的交巡警服务平台调度方案时,采用最短距离的方法挑出13条要道封锁方案,再用最大流最小割的方法建立模型,找出合理调度方案。
再次,在增加服务平台时先利用最短距离初步选出四个可选位置,再采取选址问题进行细选,选出可增设平台位置。
针对问题二,首先采用层次分析法,对全市交通状况进行合理性分析,按照分解、比较判断、综合的思维方式进行决策。
对交巡警服务平台数,巡警到达案发现场平均时间,交巡警服务平台覆盖面积,城区人口密度,发案率五个指标进行合理性分析,通过实际值和标准范围数量关系比较,运用MATLAB软件处理数据,测算各地区综合指数,从而得出各地区调配方案是否合理,并分析了影响合理性的因素。
其次,犯罪嫌疑人在选择交通路线时,面临的可行路线一般有多个,因此交巡警应根据犯罪嫌疑人的不同逃跑路线做出封锁围堵。
鉴于犯罪嫌疑人在选择路线时,会综合考虑诸多因素,主要因素有总耗时,换公路次数,为此建立多目标规划模型。
第一道封锁线为被突破时,最短时间为3.0962min;第二道封锁线为被突破时,最短时间为7.824min。
最后,把难以实现的求解过程复杂度降低,对模型进行了评价和推广,使其能更好的应用于实际生产生活中。
关键词:最短距离,层次分析法,泰森多边形,MATLAB,最大流最小割1、问题重述与分析“有困难找警察”,是家喻户晓的一句流行语。
为了更有效地贯彻实施警察职能,需要在市区的一些交通要道和重要部位设置交巡警服务平台。
每个交巡警服务平台的职能和警力配备基本相同。
由于警务资源是有限的,如何根据城市的实际情况与需求合理地设置交巡警服务平台、分配各平台的管辖范围、调度警务资源是警务部门面临的一个实际课题。
本文的核心是提出一个解决合理调配及优化交巡警服务平台问题的方案。
根据对实际情况的考虑并结合全市的地图,本文认为交巡警服务平台的调配要求尽可能的覆盖所有交通要道。
将问题分为调配和完善两项来考虑时遇到以下五个问题。
1.交巡警服务平台管辖范围的分配2.在调配过程中,线路比较复杂,如何设计交巡警服务平台的调度方案3.如何确定增设交巡警服务平台的具体个数和位置4.分析全市交巡警服务平台设置方案的合理情5.设计快速追捕嫌疑犯的最佳围堵方案基于这五个问题,得到以下解决办法:建立泰森多边形模型设计交巡警服务平台管辖范围,在研究A区的交巡警服务平台调度方案时,采用最短距离和最大流最小割的方法建立模型,找出合理调度方案。
再采取选址问题选出可增设平台位置。
采用层次分析法,明确影响合理性的因素。
建立多目标规划模型,找出最佳围堵方案。
2、模型假设1、犯罪嫌疑人只能在公路上驾车逃跑。
2、犯罪嫌疑人以匀速逃跑,速度为60km/h。
3、在追捕和逃跑过程中,双方车辆不会发生汽油不足,碰撞等意外。
4、犯罪嫌疑人按着最短路径,向城市各路口节点处逃跑。
5、交巡警服务平台接到报警后,立即出警。
6、突发事件发生时,追捕过程中天气良好,不影响正常追捕。
7、犯罪嫌疑人作案后,不会马上躲藏,而是立即逃离作案现场。
3、符号说明L 警车最佳追捕距离l(v i ) 交巡警服务平台最大服务距离A i犯罪嫌疑人整条逃跑路线T i 总耗时N i 逃跑路线换公路次数V a 犯罪嫌疑人开始逃跑起点V e 犯罪嫌疑人被抓获点t c,b表示交巡警服务台到嫌疑人被抓地的时间d 两交巡警服务平台之间的距离D 两交巡警服务平台图上距离服务平台与交通要的最短距离Lij4、模型的建立与求解4.1 交巡警服务平台管辖范围的分配4.1.1 泰森多边形分割算法本文应用一种分割算法,该算法的精髓是把每一个交巡警服务平台逐一分配到相应的泰森多边形中,将A区分成多个凸多边形。
根据离散分布的交巡警服务平台的分布来计算最佳覆盖面积的方法,即将所有相交巡警服务平台连成三角形,作这些三角形各边的垂直平分线,于是每个交巡警服务平台周围的若干垂直平分线便围成一个多边形。
用这个多边形内所包含的一个唯一交巡警服务平台的最佳覆盖面积来表示这个多边形区域,并称这个多边形为泰森多边形。
泰森多边形的特性:1、每个泰森多边形内仅含有一个交巡警服务平台数据;2、泰森多边形内的点到相应交巡警服务平台的距离最近;3、位于泰森多边形边上的点到其两边的离散点的距离相等。
4.1.2分割原则:题中给出在交巡警服务平台分配管辖范围内有突发事件时,尽量在3分钟内有巡警(警车的时速为60km/h)到达事发地。
则警车最佳追捕距离为:L=60÷3.6×3×60=3000m4.1.3分割步骤:建立泰森多边形算法的关键是对交巡警服务平台据点合理地连成三角网,即构建Delaunay三角网。
本文以3000m为限制,画泰森多边形,基本步骤如下:1、交巡警服务平台自动构建三角网,即构建Delaunay三角网。
交巡警服务平台和形成的三角形编号,记录每个三角形是由哪三个交巡警服务平台构成的。
2、找出与每个交巡警服务平台相邻的所有三角形的编号,并记录下来。
这只要在已构建的三角网中找出具有一个相同顶点的所有三角形即可。
3、对与每个交巡警服务平台相邻的三角形按顺时针或逆时针方向排序,以便下一步连接生成泰森多边形。
排序的方法可如图所示。
设交巡警服务平台为o。
找出以o为顶点的一个三角形,设为A;取三角形A除o以外的另一顶点,设为a,则另一个顶点也可找出,即为f;则下一个三角形必然是以of为边的,即为三角形F。
三角形F的另一顶点为e,则下一三角形是以oe为边的;如此重复进行,直到回到oa 边,得到泰森多边形如图4.1。
图4.1 Delaunay三角网4.1.4 对A区得分割利用泰森多边形将A区以各个交巡警服务平台做为中心点,向外发散得到图4.2如下:图4.2 分割后的A区20个交巡警服务平台所在的路口节点标号分别为: 2、3、6、7、10、11、12、13、14、15、16、18、20、33、34、41、49、57、70、79。
以最大路径3cm为限定,得出各交巡警服务平台管辖范围结论表4.14.2交巡警服务平台警务合理调度方案重大突发事件分类如下:1.自然灾害,如:地震,SARS等急性传染病……2.人为事件,如:抢劫,聚众闹事……如发生自然灾害,将警力重点放在人群密集处及时疏散,指挥交通。
本文侧重于针对人为事件进行分析。
对于人为事件,本文利用MATLAB结合案发率绘图4.3如下:(X-路口节点;Y-发案率)图4.3 发案率在要道路口结点图因此,结合图将发案率大于2的地方设为重大突发事件多发地。
13个交通要道路口节点标号分别为:12、14、16、21、22、23、24、28、29、30、38、48、62。
4.2.1模型的建立min{dij|i∈{服务平台} ,j∈{交通要道}}L ij =22)()(jijiyyxx-+-4.2.2初始交通要道寻址由地图可看出,每个交通要道并非全是交巡警服务平台,因此,交巡警服务平台以外的交通要道口,让通过测量得出离要通口最近的交巡警服务平台的巡警赶去封锁路口。
通过测量得出13个交通要道中非巡警服务台的节点路口到其它巡警服务台的图上距离如表4.2:;23→13;24→13;28→11;29→10;30→7;38→3;48→7;62→57。
4.2.3改进交通要道寻址由此可保证最处层的交巡警服务台在犯罪嫌疑人跑出去之前已经到达,但距离最近的并不一定是最合适的,结论中发现13这个交巡警服务台距22,23,24都是最短的,结合地图重新调配,经距离测量和地图实际位置综合分析得出,13个交通要道调度情况如表4.3:注:12、14、16是交巡警服务平台,不需要调度。
这样调度保证最外边道路及区内主干道全部封锁。
其封锁路线为:6→7→15→33→10→11→12→13→14→1622→57→21按以上两条线路封锁保证将A区边界交通要道快速全封锁。
4.2.4交通要道寻址的完善余下7个交巡警服务平台,采用最大流最小割的方法,决定如何分配。
1.最大流,最小割模型设F是N的一个可行流,(S,S)是N 中一个截集。
若V(F)=u(S,S)则F是N的最大流,(S,S)是N中容量最小的截集(简称最小截集)2.应用最大流最小割模型解题除去最外层已封锁的线路,由于34和49处所在的交巡警服务平台周围的道路节点位置已被封锁,因此只考虑剩余5条线路的分配方案,本文抽离出A区余下内部要道线路如图4.4图4.4 A区余下内部要道线路现以V1 ,V2,图4.5图4.6红线表示调整后的可行流,最小割{(V 1 ,V 3 ) .(V 4 ,V 3 ). (V 4 ,V 8 ). (V 8 ,V 12 )} 其余所有线路依此方法类推,得到最小割{(V 1 ,V 3 ) .(V 3 ,V 8 ). (V 8 ,V 12 ). (V 16 ,V 14 ) (V 17 ,V 26 ) .(V 25 ,V 27 ). (V 2 ,V 5 ). (V 28 ,V 29 ) (V 29 ,V 31 ) .(V 30 ,V 33 ). (V 37 ,V 40 )}考虑到发案率与路口分布状况,要求所割路线尽可能保证犯罪嫌疑人无法逃出,综合分析后从以上所割线路挑出5条必割线路,即{(V 3 ,V 8 ) .(V 16 ,V 14 ). (V 25 ,V 27 ). (V 2 ,V 5 ). (V 29 ,V 31 ) } 因此案发后余下5个交巡警服务台必须派警力堵截以上五条要道。