【正文】 率 [20]。黨建英等利用蟻群算法進行模糊運算，以尋求最小成本的最佳車輛路徑 [23]。特別的MapInfo 軟件自帶二次開發(fā)軟件 MapBasic，具有優(yōu)良的兼容性和匹配性，并接語言簡單，適合普通地信人員使用。ArcObjects 包含了大量的可編程組件，從細粒度的對象（例如，單個的幾何對象）到粗粒度的對象（例如與現有 ArcMap 文檔交互的地圖對象）涉及面極廣，這些對象為開發(fā)者集成了全面的 GIS 功能。MapInfo 含義是“Mapping + Information（地圖+信息） ”即：地圖對象+ 屬性數據。也可以定制 MapInfo Professional 以滿足用戶的特定需要。通過使用 MapBasic 進行二次開發(fā)，能夠擴展 MapInfo 功能，實現程序的自動重復操作并使 MapInfo 與其他應用軟件集成。MapBasic 是一種功能強大、結構與 Basic 語言相似的語言。已有上千種使用 MapBasic 開發(fā)出的、能夠解決商務問題的應用軟件。110 報警服務平臺是與人民生活銜接最為緊密的系統(tǒng)之一，提高 110 公安系統(tǒng)的工作質量和效率是創(chuàng)建和諧社會的必然要求。從而達到提高 110 警務系統(tǒng)的工作效率，更好的滿足社會治安工作的需要。 基 于 這一 點 ， 本 文 對 110 出 警 線 路 的 優(yōu) 化 模 塊 進 行 了 一 定 的 嘗 試 和 改 進 。針對以上研究目的和研究內容，全文共分為六章，具體如下：第一章引言。第三章 110 出警路線中路徑規(guī)劃的權值評定。第五章 110 出警路徑最優(yōu)化算法的實現。9第二章 城市道路信息的儲存 引言道路信息的存儲是指將地圖上的有用信息轉化為存儲于計算機內存中的數據，可以為路徑算法的程序化提供數據支持。這些存儲結構有各自的應用范圍和不同的結構特點。本章主要介紹了各種經典路網存儲結構，并結合本文算法實例選取鄰接矩陣作為本文算法的地圖存儲結構。因此如何選擇路徑規(guī)劃算法和相對應的存儲結構，使整體的效率最高，也是一個需要解決的問題 [24]。10計算機圖最基本的兩個屬性是點和邊。一般而言，無向圖可以用鄰接矩陣和鄰接多重表來表示，而有向圖則可以用鄰接表和十字鏈表表示，其優(yōu)缺點的比較見表 21[25]。鄰接表是一種存儲拓撲網絡數據的數據結構，它以一種鏈式存儲方法保存網絡數據，與樹型結構中的子鏈表相似，在路網相關算法中應用較為廣泛。將鄰接表的所有表節(jié)點鏈在一起。十 字 鏈 表 也 是 一 種 鏈 式 存 儲 結 構 ， 它 通 常 用 來 描 述 有 向 圖 的 結 構 。 這 兩 種 網 絡 存 儲 方 式 結 構 較 為復 雜 ， 實 現 的 運 算 量 很 大 ， 因 此 只 有 在 特 殊 情 況 下 才 會 使 用 [26]。根據圖的定義可知，圖的邏輯結構可以分為兩部分：V 和 E 的集合。具體思想是，首先提取路網中的所有節(jié)點，并在圖層上創(chuàng)建點對象，對每個點進行編號。圖 21 鄰接矩陣的的示例鄰接矩陣有如下特點：（1）在簡單應用中，可直接用二維數組作為圖的鄰接矩陣（頂點表及頂點數等均可省略） 。2()SnO?在實際操作中，鄰接矩陣還可以添加其他的相關信息，例如當采用點的鄰接矩陣作為路網存儲結構時，可以將鄰接關系 1 用距離關系來代替，如 與 相鄰iVj接，可以將 與 之間的距離值作為矩陣中 與 行列點的數值，如此在路徑優(yōu)iVj iVj化算法中可以直接獲得路網中各個弧邊的距離信息，方便算法的計算。在本文 110 出警線路最優(yōu)路徑搜索問題中，一般采用點對點的數據結構更加合適，因為在目前的警務數據系統(tǒng)中，通過電線桿標記法已經可以確切的知道路網中的點位置。并比較了鄰接矩陣、鄰接表、鄰接多重表和十字鏈表等存儲結構的特點和適用范圍。因而公安部門在接到報警電話后如何及時將警力派往現場是治安工作效率的首要體現。交通阻抗衡量的主要因素是交通時間，它受到交通路網多方面條件的制約，例如道路距離長度，道路暢通性、車流量的密集度以及路況條件等。因此如何確定阻抗權值，使權值的設置符合城市路網的系統(tǒng)狀況，是進行地圖數字化的重要基礎工作。因為在實際城市交通網絡中，道路長度最短的路徑不一定是耗時最短的。但考慮到時間的不確定性以及實驗數據的原因，可以用 AHP 法求得的加權系數來表示動態(tài)交通信息，即將路段的加權長度等于路段的實際長度與加權系數的乘積。為了將損失降低到最低程度，公安部門需要解決的問題是如何迅速調動警力趕赴案發(fā)現場，這就涉及到路徑選取的目標取向問題。這樣，在 110 出警優(yōu)化計算中對最優(yōu)路徑的取舍標準可以通過計算路徑的阻抗值來決定。如何設定最優(yōu)路徑阻抗權值的評價指標體系也是設計權值的重要前提，影響 110 出警時間的因素很多，如道路通達性、道路車道數、道路擁擠度、不同時段流量、路況等等。因而，可以理解，當路網中某一地段發(fā)生交通堵塞時，反映在系統(tǒng)中該路段的通達性會降低，根據評價體系得到的加權系數會變大，進而導致道路加權長度變長，即加權系數的增加，相應的會導致加權長度的增加。從技術上來說，已經達到可以根據實時路況的信息對不同路段的擁擠度進行動態(tài)的跟蹤，從而根據車輛接受的交通路況信息來動態(tài)的確定加權系數的大小。權值確定后，把路段長度乘以加權系數即可得到時間最短原則下的道路加權距離 [31]。根據實際情況的不同，選取的標準也不盡相同。通過對各種因素進行加權評價，得到路段阻值權值，進而修正路網中路段的加權長度。因為以實際距離最短作為目標只適用于暢通度極好的路網的情況，或者路網非常簡單并且路段差異度較大的情況。如果考慮動態(tài)和靜態(tài)路網的區(qū)別還可以設置不同的計算方案 [33]。下面將利用 AHP 層次分析法建立各個指標的權重并進行評價。該方法是美國運籌學家匹茨堡大學教授薩蒂于本世紀 70 年代初，在為美國國防部研究根據各個工業(yè)部門對國家福利的貢獻大小而進行電力分配課題時，應用網絡系統(tǒng)理論和多目標綜合評價方法，提出的一種層次權重決策分析方法。它把人的判斷思維過程層次化、數量化，并用數學為分析、決策、預報或控制提供定量的依據。這些問題往往具有很多的影響因素，因而在決策者必須考慮很多方面的因素或者判斷準則，最終通過這些準則作出選擇。層次分析法將復雜的決策系統(tǒng)層次化，通過逐層比較各種關聯因素的重要性來為分析、決策提供定量的依據 [32]。這樣可以將復雜問題分解為被稱作元素的組成部分。（2）中間層：該層次中包含了為目標決策所涉及的中間環(huán)節(jié)，一般通過對目標層按一定的劃分準則進行分解，它可以由若干個層次組成，包括所需考慮的準則、子準則，因此也稱為準則層。（3）第 層中的任一元素必然至少受 層中的一個元素支配，且只能受 層n1n?1n?中的元素支配；同時，第 層中的每個元素必然至少支配 層中的一個元素，1n?且只能支配 層中的元素，即上層支配下層。這是因為支配的元素過多會給兩兩20比較判斷帶來困難 [35]。判斷矩陣表示針對上一層次元素，本層次與之有關元素之間相對重要性的比較 [34,35]。即分別對兩個元素 和 進行比較，以 表示 和 對 的影響大小之比，將比較結ixj ijaijZ果用矩陣 表示，稱 為 之間的成對比較判斷矩陣。應用一致矩陣的原因是，在對實際決策問題求解時，通過兩兩比較的得到的判斷矩陣并不一定是一致性，因而需要進行一致性檢驗。特爾斐法是一個使專家集體在各個成員互不見面的情況下對某一項指標的重要性程度達成一致看法的方法。進行 次比較可以提供更多的信息，通過各種不同角度的反復比較，從而)(導出一個合理的排序 [34,35]。對于根據實際問題建立的判斷矩陣往往由于各種原因會出現判斷不一致的情況，特別是在判斷因素比較多的時候，判斷矩陣的一致性往往無法滿足。為了保證應用層次分析法分析得到的結論合理，就需要需要對構造的判斷矩陣進行一致性檢驗。根據矩陣理論，如果 是滿足式 的數，也就是矩陣12,n?? Ax??的特征根，并且對于所有的 ，有 。 值越大，表明判斷矩陣偏離完全一致性的程I度越大； 值越?。ㄔ浇咏悖?，表明判斷矩陣的一致性越好。一般的通過引入平均隨機一致性指標值，作為衡量參數。RI23表 32 平均隨機一致性指標 RIN 1 2 3 4 5 6 7 8 9RI 0 0 在上表中，N 表示判斷矩陣的階數，容易理解當矩陣為 1，2 階時判斷矩陣總是具有完全一致性的。具體方法是求得判斷矩陣 中最大特征向量 所對應的特征向量 ，對 進行歸一化后，Amax?W所得到的結果即為相應因素對于上一層次因素相對重要性的排序權值，也被稱為層次單排序。具體步驟如下：（1） 計算判斷矩陣每一行元素的乘積 ， 。1iinjj??12[,]Tn?24（4） 計算判斷矩陣的最大特征根 ，其中， 表示向量max1()niiAW???()iA的第 個元素。對于層次較多的決策問題，還需要將各個層次的子權重進行分解加權，得到每個元素對應于總目標的權重。jAnjjb,1? ij 0?ijb則 層中各因素關于總目標的權重，即 層各因素的層次總排序權重 ，B n,1?可由公式 ， 得到。設 層中與 相關的因素的成對比較判斷BjA矩陣在單排序中經一致性檢驗，求得單排序一致性指標為 ， （ ） ，)(jCIm,1??相應的平均隨機一致性指標為 （ 已在層次單排序時求得） ，則)(jRI)(jRIjC、層總排序隨機一致性比例為B ??mjjjjaRI1)(（） 當 時，認為層次總排序結果具有較滿意的一致性并接受該分析結果。對于本文要決策的問題，因為所涉及的因素并不是非常復雜，并且對精度的要求也有限，因而層次分析法具有較好的適用性。：因為本文所要決策的問題相對簡單，因而層次結構模型也不復雜，僅包括一個最終目標，和四個影響因素。阻抗系數平均車流量 道路車道數 道路路況情況 人員密集度B1 B2 B3 B4A圖 32 道路阻抗評價的層次結構模型首先，對第一步層次模型中的 4 個變量兩兩進行比較，應用 9 標度法進行標記，得到判斷矩陣 A。見表 341。因而可以給與 8，1，1，7 的得分。對所有道路的初始阻抗值進行統(tǒng)一的歸一化，設最高阻抗的道路值系數為2，得分最低的阻抗為 1。28 本章小結本章首先從 110 公安出警的實際特點出發(fā)，選取車輛的道路耗費時間最短作為衡量線路優(yōu)劣的選擇標準，因而設置道路阻抗值作為評價道路通達性的指標。最后介紹了指標體系的評價標準和歸一化方法。文中給出了層次分析法的具體應用過程，選取平均車流量、道路車道數、道路路況、人員密集度 4 個指標作為阻抗值的影響因子。這樣將所得阻抗與道路的原始長度相乘，即可得到道路相對距離。將各個道路分別根據這四個因素進行打分，就得到初步的阻抗值系數。例如對每一個指標都進行滿分為 10 的打分（其中車道數和路況情況為負向指標，得分越高表示條件越差，對阻抗的影響越大；車流量和行人密度為正向指標，得分越高對道路阻抗影響越大） 。27D = ??????? 0 . .247i .851 V = ?????? ?? .91i .91i .719 724245 .8 .7 .7 .86 由此矩陣計算得： ，所以，該判,6max ???RICI?斷矩陣的一致性可以接受。因此從硬件設施和通行狀態(tài)兩個方面考慮基本上可以體現路網的阻抗度。 層次分析法在阻值設置上的應用在路徑優(yōu)化算法中，應用層次分析法主要是為了設置道路阻抗，前面說過影響道路阻抗的因素有很多，因而如何建立層次結構模型是十分關鍵的一步。層次分析法在一定程度上提高了決策的準確性，但是該方法也有一定的局限性，例如層次分析法的理論基礎是人的主觀判斷，人為因素對結果的影響很大，雖然通過抑制性檢驗可以盡可能的排除思維判斷中的非一致性因素，但對于決策者認識的片面性沒有辦法進行改進。??mjjiiab1n,?表 33 層次總排序的方法A1 A2 … Am B 層總排序權重指標 a1 a2 … amB1 b11 b12 … b1m 1mjja??B2 b21 b22 … b2m 21jj… … … … …Bn bn1 b2n … bnm 1mjja?因為層次總排序是根據前面層次單排序所得結果的分解和加權，因此一致性25一般可以滿足，但是由于各層次的非一致性誤差仍有可能積累起來，引起最終分析結果可能存在著非一致性。具體方法是設最底層元素的上一層次（ 層）包含 共 個因素，它AmA,1?們的層次總排序權重分別為 。當然還有其他一些建議算法解決該類問題，在此不做贅述，在計算軟件較為發(fā)達的今天，可以應用 MatLab 等矩陣處理軟件進行求解。iMnniiW?,2?（3） 對向量 進行歸一化處理。在計算矩陣的最大特征值和特征向量的時候，由于判斷矩陣本身誤差性的存在，加上層次分析法的本質上對各種因素優(yōu)先排序權值上的定性表述。并規(guī)定，當CR時，??認為判斷矩陣具有滿意的一致性，否則就需要重新調整判斷矩陣，然后再次檢驗，直到符合標準為止。? （ ）139。對于不同的決策問題，人們判斷的一致性誤差也會不同，特別是判斷矩陣的階數發(fā)生改變時，CI 值的要求也會有所不同。由此可以1ax??23,n?? max1ni???得出，當判斷矩陣不具有完全一致性時，相應的判斷矩陣的特征根會發(fā)生相應的變化，因而我們就可以通過判斷矩陣特征根的變化來檢驗判斷矩陣的一致性程度。22進行一致