【正文】 理軟件進(jìn)行求解。在計(jì)算矩陣的最大特征值和特征向量的時(shí)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(zhì)上對各種因素優(yōu)先排序權(quán)值上的定性表述。? （ ）139。由此可以1ax??23,n?? max1ni???得出，當(dāng)判斷矩陣不具有完全一致性時(shí)，相應(yīng)的判斷矩陣的特征根會發(fā)生相應(yīng)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(yàn)判斷矩陣的一致性程度。雖然很多情況下由于客觀事物的復(fù)雜性和人們認(rèn)知上的多樣性，以及所分析的問題過于復(fù)雜，要求每一個(gè)判斷都有完全的一致性顯然不太可能。需要指出的一點(diǎn)是，進(jìn)行判別矩陣構(gòu)件時(shí)，作次兩兩判斷是必要的。ixj ijjxi ijjia1?若矩陣 滿足 ，并且 （ ） ，則nijaA??)(0?ij ijjia1?n,2,?稱為正反矩陣。從層次結(jié)構(gòu)模型的第 2 層開始，對于從屬于上一層每個(gè)因素的同一層諸因素，用成對比較法適度的評級尺度構(gòu)建成對比較陣，直到最下層。圖 31 遞階層次結(jié)構(gòu)模型示意圖遞階層次結(jié)構(gòu)具有如下 4 個(gè)性質(zhì)：（1）遞階層次模型中的任一個(gè)元素一定從屬并且僅僅從屬于一個(gè)層次，不同層次間的元素集的交集是空集。 層次分析法的基本步驟一般的層次分析法建?？梢苑譃樗膫€(gè)基本步驟：建立遞階層次結(jié)構(gòu)模型；構(gòu)造出各層次中的所有判斷矩陣；層次單排序及一致性檢驗(yàn)；層次總排序及一致性檢驗(yàn) [34]。在路徑阻值權(quán)值的設(shè)置中，該方法可以綜合各種18不同的道路因素，通過主觀比較得到客觀的阻值權(quán)重值，能夠方便的為路網(wǎng)設(shè)置初始化的信息因子。塞蒂（）教授在上世紀(jì) 70 年代初期提出的一種定性與定量分析相結(jié)合的多準(zhǔn)則決策方法。在緊急情況下，距離最短已經(jīng)失去了實(shí)際意義和應(yīng)用的參考價(jià)值，因而不能作為110 出警線路優(yōu)化的目標(biāo)。而 GIS 的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)分析功能往往是根據(jù)距離較短以便達(dá)到運(yùn)費(fèi)較少的原則來設(shè)計(jì)的 [32]。例如發(fā)生相對堵塞的路段可以將其加權(quán)系數(shù)設(shè)為9，暢通路段的加權(quán)系數(shù)設(shè)為 1（根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置） 。在時(shí)間尋優(yōu)算法中，道路阻抗權(quán)值可以按道路通行時(shí)間作為路段的路阻（即道路通達(dá)性的時(shí)間描述，但往往實(shí)際情況中時(shí)間度量不好把握） 。路線選擇的依據(jù)不同，則結(jié)果也不會相同，在 110 出警路線的研究中更多是使用時(shí)間最短原則。這些因素中往往無法進(jìn)行定量的描述，帶有很大的模糊性，用傳統(tǒng)的方法很難進(jìn)行合理的加權(quán)，因此本文考慮利用 AHP層次分析法對各個(gè)要素進(jìn)行加權(quán)處理，將最后加權(quán)的結(jié)果作為阻抗的權(quán)值。由于不同車輛不同時(shí)間段，車輛在道路上的通行時(shí)間是有差異的。綜合考慮本文采用的研究算法和軟件平臺的特點(diǎn)，最終選擇鄰接矩陣作為本文研究對象的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。此外，()On采用鄰接矩陣存儲網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)的空間復(fù)雜度為 。有向圖中則對應(yīng)于將可到達(dá)標(biāo)為 1，不可到達(dá)標(biāo)記為 0。如果采用鄰接鏈表，可以一定程度上降低網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋽?shù)據(jù)的復(fù)雜度，但是在路徑尋優(yōu)算法中會增加程序的設(shè)計(jì)難度。該存儲結(jié)()Oen ()Oen?構(gòu)不存在存儲空間的浪費(fèi)，當(dāng)路段信息較多時(shí)效果較佳。 設(shè) G=（V，E ）是具有 N 個(gè)頂點(diǎn)的圖，則 G 的鄰接矩陣可以被表示為 ??1EG,0Aij??????ijij若 （ v,） 是 （ ） 中 的 邊若 （ ） 不 是 （ ） 中 的 邊（）當(dāng)對網(wǎng)絡(luò) G 加上權(quán)重時(shí)，如相鄰兩節(jié)點(diǎn)的距離數(shù)據(jù)，那么鄰接矩陣可以定義11為 ??EG,0ijWAij???????ijij若 （ v,） 是 （ ） 中 的 邊或 若 （ ） 不 是 （ ） 中 的 邊（）在實(shí)際應(yīng)用中可以直接使用二維數(shù)組作為網(wǎng)絡(luò)圖的鄰接矩陣，并且無向圖的鄰接矩陣是對稱矩陣，因而可以對規(guī)模較大的鄰接矩陣進(jìn)行壓縮存儲，鄰接矩陣表示法的空間復(fù)雜度為 O(n2)。一般的先將道路網(wǎng)絡(luò)分為線段和點(diǎn)，然后選擇適當(dāng)?shù)拇鎯Ψ绞竭M(jìn)行編碼存儲。在眾多有關(guān)路網(wǎng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的研究中，對傳統(tǒng)的存儲結(jié)構(gòu)進(jìn)行了進(jìn)一步拓展，添加了更為詳細(xì)的路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的描述，例如道路的轉(zhuǎn)向限制信息、動(dòng)態(tài)變化信息、分層信息等等，使得現(xiàn)代的路徑算法能夠更加貼近實(shí)際的交通情況。第六章總結(jié)和展望。第二章城市路網(wǎng)信息的存儲。 目 前 我 市 110 出 警 控 制 臺 還 是由 人 工 進(jìn) 行 調(diào) 度 ， 盡 管 采 用 電 線 桿 標(biāo) 識 編 碼 進(jìn) 行 位 置 鎖 定 ， 使 目 標(biāo) 區(qū) 域 可 以 及時(shí) 確 定 ， 但 人 工 調(diào) 度 畢 竟 無 法 在 最 短 的 時(shí) 間 內(nèi) 實(shí) 現(xiàn) 最 優(yōu) 路 徑 選 擇 ， 因 此 在 警 力出 動(dòng) 的 選 定 和 最 短 路 線 選 擇 等 方 面 上 還 需 要 一 定 的 人 為 主 觀 因 素 的 參 與 。 研究意義隨著生活節(jié)奏的不斷加快，高效率的交通需求促使交通物流技術(shù)飛速發(fā)展。MapBasic 程序易于與用諸如 Visual Basic、C++ 、 PowerBuilder 和 Delphi 等語言編寫的應(yīng)用軟件集成。 MapInfo Professional 提供一整套功能強(qiáng)大的工具來進(jìn)行復(fù)雜的商業(yè)地圖化、數(shù)據(jù)可視化和 GIS 功能。系統(tǒng)采用面向服務(wù)的設(shè)計(jì)思想、多層體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了面向空間實(shí)體及其關(guān)系的數(shù)據(jù)組織、高效海量空間數(shù)據(jù)的存儲與索引、大尺度多維動(dòng)態(tài)空間信息數(shù)據(jù)庫、三維實(shí)體建模和分析，具有 TB 級空間數(shù)據(jù)處理能力、可以支持局域和廣域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下空間數(shù)據(jù)的分布式計(jì)算、支持分布式空間信息分發(fā)與共享、網(wǎng)絡(luò)化空間信息服務(wù)，能夠支持海量、分布式的國家空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。章兢等構(gòu)造了一種免疫克隆算法來求解 VRP，并在算法中引入了克隆選擇、克隆刪除、受體編輯、體細(xì)胞高頻變異、抗體循環(huán)補(bǔ)充等思想 [21]。1996 年， 將遺傳算法用于 VRP 的研究，并可有效求解帶時(shí)間窗的 VRP。Wellman 等人提出了一種校正路徑規(guī)劃算法，適用于地圖包含隨機(jī)的相容條件 [12]。Dijkstra 算法是圖論學(xué)中求解最短路徑問題的經(jīng)典算法。國內(nèi)外眾多專家學(xué)者對該領(lǐng)域進(jìn)行了深入研究 [7]。隨著各種應(yīng)急體系的不斷完善，各種應(yīng)急體系也不斷的相互融合，逐步形成了城市統(tǒng)一的應(yīng)急聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。 城市公安 GIS 起源于上世紀(jì) 60 年代，原西德研制的IMPOL 警察信息系統(tǒng)可以算做是最早的公安 GIS。 提 高 出 警 效 率 ， 縮 短 出 警 車 輛 的 路 程 耗 時(shí) ， 應(yīng) 當(dāng) 利 用 現(xiàn) 代 運(yùn) 籌 學(xué) 和信 息 管 理 科 學(xué) 進(jìn) 行 最 優(yōu) 規(guī) 劃 設(shè) 計(jì) ， 通 過 將 城 市 地 理 信 息 數(shù) 字 化 ， 借 助 最 優(yōu) 路 徑模 型 的 測 算 進(jìn) 行 通 行 道 路 的 選 擇 。 20 世 紀(jì) 80 年 代 以 來 ， 部 分 地 方 公安 機(jī) 關(guān) 根 據(jù) 社 會 治 安 形 勢 發(fā) 展 的 需 要 ， 建 立 了 110 報(bào) 警 服 務(wù) 平 臺 ， 滿 足 廣 大人 民 群 眾 在 危 急 情 況 下 的 求 助 需 要 ， 并 且 不 斷 提 高 公 安 系 統(tǒng) 處 理 緊 急 事 件 的 的反 應(yīng) 能 力 ， 擴(kuò) 大 了 服 務(wù) 范 圍 和 服 務(wù) 質(zhì) 量 。110 出警線路優(yōu)化系統(tǒng)是應(yīng)用地理信息技術(shù)提高城市治安工作水平和能力的主要組成部分。公安部研究開發(fā)的服務(wù)于警用業(yè)務(wù)的指揮調(diào)度系統(tǒng)，首先在各省會城市和開封，深圳等試點(diǎn)城市進(jìn)行試運(yùn)行。 系 統(tǒng) 可 對 現(xiàn) 場 的 公 安 、 交 警 、 消防 和 救 護(hù) 資 源 進(jìn) 行 指 揮 控 制 。當(dāng)具體應(yīng)用在不同的方面時(shí)有許多不同的算法和實(shí)現(xiàn)。對于最短路徑問題也提出了許多新的算法，為最優(yōu)路徑的選擇提供了更多的選擇空間。4車輛路徑問題是路線優(yōu)化的一個(gè)重要分支，目前其在物流中的應(yīng)用具有相當(dāng)?shù)膹V泛性并且具有重大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。紀(jì)壽文等根據(jù)深圳市科技園的實(shí)際路網(wǎng)圖，采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法對運(yùn)輸車輛優(yōu)化調(diào)度進(jìn)行了試驗(yàn)研究 [6]。這些都為 110 出警最優(yōu)路徑的選擇提供了更多的備選工具。每一個(gè)使用 ArcObjects 建成的 ArcGIS 產(chǎn)品都為開發(fā)者提供了一個(gè)應(yīng)用開發(fā)的容器，包括桌面 GIS（ArcGIS Desktop） ，嵌入式GIS（ArcGIS Engine ）以及服務(wù)端 GIS（ArcGIS Server） 。 支持 Oracle8i 完全讀/ 寫，通過 OCI 對Oracle8i 及通過 ODBC 對其它數(shù)據(jù)源的實(shí)時(shí)訪問。無論是熟練的還是剛?cè)腴T的程序員，都能使用該語言根據(jù)用戶的需求開發(fā)出功能更加強(qiáng)大的桌面地圖信息系統(tǒng)應(yīng)用軟件包。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，信息化成為時(shí)代的主旋律，如何將信息化應(yīng)用到社會服務(wù)中去，形成生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，是科學(xué)技術(shù)變?yōu)樯a(chǎn)力的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。論文的主要內(nèi)容包括 4 個(gè)方面。本文以優(yōu)化道路網(wǎng)中路徑的阻抗權(quán)值為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合公安工作實(shí)際情況的特點(diǎn)，運(yùn)用層次分析法（Analytic 8Hierarchy Process，簡稱 AHP）綜合評定道路的阻抗權(quán)值。本文所需要的道路信息主要是城市路網(wǎng)的矢量地圖信息，提取城市路網(wǎng)信息是路徑規(guī)劃的前提和基礎(chǔ)。 地圖的存儲方法交通路網(wǎng)在數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)領(lǐng)域中被抽象為圖，所以其基礎(chǔ)是圖的存儲表示。即點(diǎn)代表道路的交叉路口，邊代表道路。一般的，將路網(wǎng)的順序鄰接鏈表與逆向鄰接鏈表稱為 Forward 表和 Backward 表。 它 可 以看 作 是 將 有 向 圖 的 鄰 接 表 和 逆 鄰 接 表 結(jié) 合 起 來 得 到 的 一 種 鏈 表 。因此，12用一個(gè)一維數(shù)組存放圖中所有頂點(diǎn)數(shù)據(jù)；用一個(gè)二維數(shù)組存放頂點(diǎn)間關(guān)系（邊或?。┑臄?shù)據(jù)，稱這個(gè)二維數(shù)組為鄰接矩陣。（2）當(dāng)鄰接矩陣中的元素僅表示相應(yīng)的邊是否存在時(shí)，矩陣值可定義為值為 0 和 1 的枚舉類型，1 代表相鄰，0 代表不相鄰?？紤]到本文主要研究的是兩種經(jīng)典路徑最短算法，并且所采用的是基于 MapInfo 和 MapBasic 的開發(fā)環(huán)境，該環(huán)境對于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜度的支持相對較弱，因而采用鄰接矩陣結(jié)構(gòu)的存儲形式。其中減少道路中的時(shí)間消耗是提高工作效率的關(guān)鍵，這就涉及到最短路徑選取問題。權(quán)值設(shè)定的科學(xué)與否，將會直接影響算法的適用性和優(yōu)化結(jié)果。通過加權(quán)系數(shù)的不同，能夠有效的體現(xiàn)阻抗值的變化，例如原本很短的道路由于道路條件較15差，最終加權(quán)長度將大于實(shí)際距離較長但路況較好的道路，這樣就可以體現(xiàn)時(shí)間最優(yōu)的原則?？紤]到運(yùn)算的需要，可以將阻抗進(jìn)行等價(jià)的變換分析，利用道路通達(dá)性來表示阻抗的大小，因而首先要對路況進(jìn)行權(quán)值的設(shè)定（該權(quán)值指代根據(jù)最優(yōu)路徑選取原則設(shè)置的各種參數(shù)的加權(quán)值） 。例如道路擁堵情況越嚴(yán)重，則相應(yīng)的路線阻值就應(yīng)當(dāng)提高，對應(yīng)于系統(tǒng)中就可以對路線長度設(shè)有一定的加成系數(shù)，反之則越小。從目前算法研究的發(fā)展現(xiàn)狀來看，在大多數(shù)的的算法研究中，往往僅根據(jù)根據(jù)道路的長度作為最優(yōu)路徑的選取依據(jù)，雖然這種假定在算法研究中沒有負(fù)面影響，但是在現(xiàn)實(shí)情況中往往與實(shí)際不符。在分析各種因素的權(quán)值之前，首先應(yīng)該明確系統(tǒng)優(yōu)化的最終目標(biāo)，即 110 出警最優(yōu)路徑規(guī)劃的指向是距離最優(yōu)還是時(shí)間最優(yōu)。如靜態(tài)情況下選17擇平均時(shí)間作為目標(biāo)取值；動(dòng)態(tài)情況下以實(shí)際消耗時(shí)間作為取值，但動(dòng)態(tài)情況下的數(shù)據(jù)難以獲得；借鑒交通時(shí)間與交通中其他因素之間關(guān)系來近似替代相應(yīng)的阻值等等。該方法將決策進(jìn)行必要的因素分析，將與決策總目標(biāo)總是有關(guān)的元素分解成目標(biāo)、準(zhǔn)則、方案等層次，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行定性和定量分析的決策方法 [34]。比如當(dāng)進(jìn)行商店選址的決策時(shí)，抉擇者必須考慮被選地址的客流情況、交通情況、地價(jià)租金、臨近商鋪以及外圍環(huán)境等等。然后按照各個(gè)元素的屬性把元素進(jìn)行分組，形成互不相交的層次，上一層次的元素的宏觀性較強(qiáng)作為準(zhǔn)則層，對相鄰的下一層次的元素起支配作用；下層元素較為具體每一準(zhǔn)則層里的下層元素的集合決定該準(zhǔn)則的取值，這樣就形成了層次間自上而下的逐層支配的關(guān)系，這就是一種遞階層次關(guān)系 [29]，見圖 31。1?（4）屬于不相鄰的兩個(gè)層次上的任意兩個(gè)元素之間不存在支配關(guān)系，即支配關(guān)系具有不可跨越性 [35]。判斷矩陣是層次分析法的基本信息，也是進(jìn)行相對重要度計(jì)算的重要依據(jù)。在層次分析法中，為了使決策判斷由定性比較轉(zhuǎn)化為定量比較，形成數(shù)值判斷矩陣，通常根據(jù)一定的比率標(biāo)度將判斷定量化。構(gòu)造出判斷矩陣后，即可以對判斷矩陣進(jìn)行單排列計(jì)算。應(yīng)用一致性檢驗(yàn)可以有效的幫助決策者檢查并保持判斷矩陣的一致性 [35]?？梢钥闯?，當(dāng)判CI斷矩陣具有完全一致性時(shí)， ，即當(dāng) ，判斷矩陣具有完全0CI?1max0,In??一致性。當(dāng)階數(shù)大于 2 時(shí)，判斷矩陣滿足一致性要求的難度會越來越大，因而對應(yīng)的 RI 值也會逐漸增大，由于 RI 是隨機(jī)狀態(tài)下的一致性數(shù)值，因而可以用來當(dāng)做衡量其他判斷矩陣的參考標(biāo)準(zhǔn)，即將判斷矩陣的 值與同階CI平均隨機(jī)一致性指標(biāo) 之比作為一致性檢驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)，稱為隨機(jī)一致性比率，記RI為 。1niijMa??,2n?（2） 計(jì)算 的 次方根 ， 。即通過已經(jīng)的到的權(quán)重值自上而下地將單準(zhǔn)則下的權(quán)重進(jìn)行合成。10.?CR在應(yīng)用層次分析法分析實(shí)際問題時(shí)，需要關(guān)注兩點(diǎn)問題一是跟據(jù)實(shí)際情況構(gòu)造出科學(xué)而又貼近實(shí)際的層次結(jié)構(gòu)；二是如何使定性的因素變量轉(zhuǎn)化為接近實(shí)際的定量數(shù)據(jù)。其中四個(gè)因素的選取依據(jù)是道路車道數(shù)和道路路況情況反映道路的硬件條件，硬件條件越好越有利于通行；人員密集度和平均車流量體現(xiàn)了交通的通行狀態(tài)，車流量和行人流量越大，對車輛的交通起到阻礙的作用。表 34 判斷矩陣及權(quán)重A B1 B2 B3 B4 重要性權(quán)重值B1 B2 B3 B4 得到阻抗評價(jià)體系的權(quán)重以后，就可以對各個(gè)路段的實(shí)際情況進(jìn)行阻抗值的評定。其他的按比例進(jìn)行調(diào)整。通過進(jìn)行各種因素