CN108304956A - 一种安防系统的警情处理动态路线规划方法 - Google Patents

一种安防系统的警情处理动态路线规划方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种安防系统的警情处理动态路线规划方法,包括步骤:获取地理位置信息及时间信息,确定所有可能路径,确定每一路径的具体路段,确定每一路段用时tij,确定每一路径用时T1,T2,…,Tn,即将每一路径i的各路段所用时间之和算出即:Ti=ti1+ti2+…+tim;取T1,T2,…,Tn最小值Ta,即得目标路径a路径,也即车辆选取a路径为最终行车路径,并且选取对应的速度为行车速度.本发明尤其注意及时利用算出的前一路段的最新通行时间数据,在路段的时刻选取上做到动态化;能够找出到警情发生点时间最短的安防服务站以及相应路线,能够大大减少安防车辆到火警现场的时间的不确定性。

Description

一种安防系统的警情处理动态路线规划方法

技术领域

[0001] 本发明涉及安防系统中对警情处理的技术领域,特别是涉及一种安防系统的警情 处理路线动态规划方法。

背景技术

[0002] 目前,人们对警情应急反应速度的要求越来越高,而城市尤其是特大型城市如上 海、北京的中心城区拥堵极为严重。对于警情的处理,现有安防系统大多是在城市的某些区 域内设置多个安防办公站,当警情发生时,基本都是距离最近的安防工作站响应,前往警情 发生地处置警情。而在中心城区的安防办公站到警情发生地时,往往一半路段是拥堵的,以 往的由安防办公站到警情发生地的通行路径,都由安防人员个人依据个人经验快速得出, 由于安防人员的经验不同以及判断决策水平不一,因此警情的处理效率会受安防人员的个 人因素大幅影响。常常发生消防车堵在路上一刻钟以上的情形,出警时间大幅提高数倍甚 至数十倍的情况,给百姓的生命财产安全造成极大的隐患。

[0003] 近来虽然也出现一些道路规划的方法以及系统,但都是静态规划,要么不考虑拥 堵,仅仅寻找到警情发生点最近安防办公站,而后找出最近安防办公站到警情发生点间最 短路径,将此最短路径定为最终安防车行车路线;即便考虑拥堵,也简单以拥堵不拥堵来划 分路况,而对拥堵路况简单化,给出统一的车辆通行速度,而全市那么多不同拥堵路况的道 路通行速度竟然相同,显然不够合理,没有能够很好的发掘以往交通数据,在交通拥堵常态 化的大城市的中心城区亟待改进这种处理警情方式。

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种安防系统的警情处理动态路线规划方法,发掘利用以往 交通数据,给出不同拥堵路段的不同道路通行速度,找出到警情发生点时间最短的安防服 务站以及相应路线,能够大大减少安防车辆到火警现场的时间的不确定性,避免车辆被堵 几十分钟甚至几个小时,基本能够保证安防车辆在预定的时间能够到达警情现场,及时处 理警情。

[0005] 为实现上述目的,本发明采用以下技术方案: 1. 一种安防系统的警情处理动态路线规划方法,包括步骤: (1) 获取报警信号所对应的警情发生地的地理位置信息以及时间信息; (2) 根据所述警情发生地的地理位置信息,搜索预设区域内的安防服务站,获得临近安 防服务站的地理位置信息; (3) 根据地理数据库以及警情发生地以及安防服务站的地理位置信息,找出安防服务 站所在地至警情发生地的所有可能通行路线:路线1,路线2,…,路线n; (4) 确定每一通行路线的路段:确定路线丨的具体路段,路线2的具体路段,…,路线n的 具体路段; (5) 确定每一路段所用时间tij:利用路段拥堵的数学模型,计算所有可能通行路线的 每一路段所用时间,tij表示路线i的弟j路段所用时间,i取值范围为i,…,n,j取值范围为 (6) 确定每一路线所用时间Ti,T2,…,Tn:将每一路线i的各路段所用时间之和算出即: Ti=til+ti2+…+tim; (7) 取h,T2,…,Tn最小值Ta,则a路线为目标路线,也即选取a路线为最终行车路线,对 应的安防服务站为提供救援的安防服务站。

[0006] 所述地理位置信息都可以从地理数据库中获得,地理数据库包括道路经纬度坐标 信息、道路名称、道路长度、建筑经炜度坐标、建筑名称等,所述地理数据库是根据现有地理 信息建立而成。

[0007]根据所述警情发生地的地理位置信息,搜索预设区域内的安防服务站,具体包括: 以所述警情发生地的经纬度坐标为中心,搜索预设半径内的安防服务站;根据搜索到的安 防服务站,确定所述安防服务站对应的经炜度坐标。

[0008] 所述的通行路线的各路段的确定规则为:每一路段的道路名称单一,且包括起始 点,不包括终点,最后一条路段包括起点终点。

[0009]所述的路段拥堵的数学模型,对某一路段拥堵的数学模型建立方法为: (1) 确定时刻信息:e年a月b日C时d分,a, b, c, d, e确定; (2) 由地理数据库或道路交通管理系统存储的数据,获取所述路段长度s; (3) 获取警情发生前1日上述警情发生时刻该路段的机动车平均行驶速度v:根据道路 交通管理系统存储的数据,获取e年a月b-1日c时d分所述路段机动车的平均行驶速度V, (4) 由t=S/v获取警情发生前1日上述时刻即6年3月b-1日c时d分机动车机动车行完所 述路段所需时间t1; (5) 如此,算出警情发生前2日该特定时刻£3年£1月b-2日C时d分机动车行完所述路段所 需时间t2; (6) 如此,算出警情发生前3,4,5-30日该特定时刻机动车行完所述路段所需时间t3, t4,…,t30; ⑺根据⑴+研…+如)/30确定出该路段在该特定时刻通行所用时间; 上述警情发生时刻以分钟为最小计时单位,如火情发生时刻为下午2点01分21秒则四 舍五入为2点01分。

[0010]所述的时刻信息,后续路段的起始时刻为前一路段的起始时刻加上前一路段的通 行时间。

[0011]所述的道路交通数据库,包括:道路长度,道路方向,每一时刻路上各种车辆的平 均速度。

[0012]本发明的优点: 本发明以各路段拥堵的数学模型为基础,挖掘利用以往30天交通数据,具体到特定时 刻,特定路段,根据以往的一个月的交通数据,用统计方法估算出各路段的通行时间,进而 得到安防人员由所取路线到驾车到警情发生地的时间,在极度拥堵的情况下,出警时间仍 然可控,并且达到最优。

[0013]本发明充分考虑各路段的拥堵,对各路段的交通数据加以挖掘,尤其注意及 时利用算出的前一路段的最新通行时间数据,在路段的时刻选取上实现了动态规划、 精确的动态规划,因此得到的出警时间非常准确可靠,出警路线非常科学,达到最优效 果。

[0014]本算法确定的安防服务站是由出警时间最短确定的,而非以往简单以静态距离最 短先行确定,保证了出警时间最短,提高了整个安防系统的效率。

[0015]另外,本发明取的数据极少,所以数据的采集通讯以及处理都非常迅速,数据处理 方式简单高效,一台普通个人电脑可以进行上述算法的全部运算过程,成本极低,易于推 广。

具体实施方式 [0016] 实施例1: 比如安防指挥系统于2〇17年3月4日下午5点6分23秒接到警情报告延安路7号801室起 火,需要救援。

[0017] 那么安防指挥系统将做如下操作: (1) 根据地理数据库调取延安路7号的建筑名称为黄河大厦、经纬度坐标为(东经8°,北 玮9°),得到警情发生地的地理位置信息; (2) 以黄河大厦(东经8°,北纬9°)为中心,假定以5公里为预定搜索半径,搜索5公里内 的安防服务站,得到临近安防服务站的地理位置信息以及名称,得到安1安防站(东经10°, 北纬11°),安2安防站(东经12°,北玮13°),安3安防站(东经14°,北纬15°); (3) 由地理数据库容易得到安1安防站(东经10°,北纬11°)到黄河大厦(东经8°,北纬 9°)的5条不同路线,具体为路线1,路线2,路线3,路线4,路线5; ⑷类似的找出安2安防站(东经12°,北纬13°)到黄河大厦(东经8°,北纬9°)的4条不同 路线,具体为路线6,路线7,路线8,路线9;而安3安防站(东经14°,北炜15°)到黄河大厦(东 经8 °,北纬9 °)的3条不同路线,具体为路线10,路线11,路线12; (5) 我们以路线1为例说明如何确定路线的路段:路线1由3个路段组成具体为:延安1 路,延安2路,延安3路;延安1路段,延安2路段包括起点路口,延安3路段包括起点路口和终 点路口,这样所有路口都被算到且只算了一次; 利用路段拥堵的数学模型,计算路线1的每一路段所用时间2,。,3; (6) 以第1路段延安1路所化时间t1;1为例说明如何建立某一路段拥堵的数学模型,具 体方法为: 1) 确定警情发生时间2017年3月4日下午5点6分23秒确定时刻信息2017年3月4日17时6 分; 2) 由地理数据库获取路段延安1路长度s=2公里; 3) 根据道路交通管理系统存储的数据,获取前1日相应时刻即2017年3月3日17时6分路 段延安1路的机动车平均行驶速度v=24公里/小时; 4) 由t=s/v得ti=2/24小时=5分钟,即前1日相应时刻机动车开车行完第1路段所需时 间; 5) 如此,得警情发生前2日该特定时刻机动车行完所述路段所需时间t2=4.8分钟; 6) 如此,得出警情发生前3,4,5〜30日该特定时刻机动车行完所述路段所需时间t3, t4,…,t30; ti tl, t2, t3, t4, t5, ---,129, t30 时间 / 分钟 5 4.8 4.9 5.2 5.1 …,5 , 5.8 7)则ti,i= (ti+t2+…+t3〇) /30= (5+4 • 8+4.9+5 • 2+5 • 1+. • .+5+5 • 8) /30 =5分钟,即在该特 定时刻延安1路通行所需时间为5分钟。

[0018] 算法同,所不同处仅在于时刻: 2017年3月4日17时6分, 又ti,i=5分钟,所以: ti,2 2017年3月4日17时11分 即利用上述路段拥堵的数学模型计算ti,2时,时刻信息取2017年3月4日17时11分,进而 算出ti,2=3分钟,那么类似的 ti,3 2017年3月4日17时14分 即利用上述路段拥堵的数学模型计算^,3时,时刻信息取2017年3月4日17时14分,进而 算出ti,3=4分钟; (7) 由第1路段延安1路所化时间tia=5分钟,第2段延安2路所化时间t1>2=3分钟,第3段 延安3路所化时间ti, 3=4分钟; 那么路线1的通行时间Ti=ti,i+ti,2+ti,3=5+4+3=12分钟 类似的,我们可以算出路线2,…,路线12的通行时间,Ti,T2,…,T12,假定我们获得一 组通行时间 Ti Ti,T2,T3,T4,T5,T6,T7,T8,T9,Tio,Tii,T12 单位 / 分钟 12,15,16,20,37,44,14,15,19,18, 7, 10 (8) Tn=7最小,故取11路线为目标路线,也即选取11路线为最终行车路线,对应的安 防服务站安防3站为提供救援的安防服务站。 _

[0019]安防指挥系统向安防3站发出指令,给安防3站提供出行车路线11并且给出建巧速 度,安防3站执行指令,消防车即可在接到警情大约7分钟内到达报警地点黄河大厦进行施 救。

Claims (7)

1. 一种安防系统的警情处理动态路线规划方法,其特征在于,包括步骤: (1) 获取报警信号所对应的警情发生地的地理位置信息以及时间信息; (2) 根据所述警情发生地的地理位置信息,搜索预设区域内的安防服务站,获得临近安 防服务站的地理位置信息; (3) 根据地理数据库以及警情发生地以及安防服务站的地理位置信息,找出安防服务 站所在地至警情发生地的所有可能通行路线:路线1,路线2,…,路线n; (4) 确定每一通行路线的路段:确定路线1的具体路段,路线2的具体路段,…,路线n的 具体路段; (5) 确定每一路段所用时间tij:利用路段拥堵的数学模型,计算所有可能通行路线的每 一路段所用时间,ti j表示路线i的第j路段所用时间,i取值范围为1,…,n,j取值范围为 1,…,m; (6) 确定每一路线所用时间Thh,…,Tn:将每一路线i的各路段所用时间之和算出即:Ti =til+ti2+."+tim; (7) 取Ti,T2,…,Tn最小值Ta,则a路线为目标路线,也即选取a路线为最终行车路线,对应 的安防服务站为提供救援的安防服务站。
2. 根据权利要求1所述的警情处理路线规划方法,其特征在于,所述地理位置信息都可 以从地理数据库中获得,地理数据库包括道路经纬度坐标信息、道路名称、道路长度、建筑 经玮度坐标、建筑名称等,所述地理数据库是根据现有地理信息建立而成。
3. 根据权利要求1所述的警情处理路线规划方法,其特征在于,根据所述警情发生地的 地理位置信息,搜索预设区域内的安防服务站,具体包括:以所述警情发生地的经纬度坐标 为中心,搜索预设半径内的安防服务站;根据搜索到的安防服务站,确定所述安防服务站对 应的经炜度坐标。
4. 根据权利要求1所述的通行路线的各路段的确定规则为:每一路段的道路名称单一, 且包括起始点,不包括终点,最后一条路段包括起点终点。
5. 根据权利要求1所述的路段拥堵的数学模型,对某一路段拥堵的数学模型建立方法 为: ⑴确定时刻信息:e年a月bEIc时d分,a,b,c,d,e确定; (2) 由地理数据库,获取所述路段长度s; (3) 获取警情发生前1日上述警情发生时刻该路段的机动车平均行驶速度v:根据道路 交通数据库,获取e年a月b-1日c时d分所述路段机动车的平均行驶速度V, (4) 由t=s/v获取警情发生前1日上述时刻即e年a月b-1日c时d分机动车机动车行完所 述路段所需时间ti; (5) 如此,算出警情发生前2日该特定时刻e年a月b-2日c时d分机动车行完所述路段所 需时间 (6) 类推,算出警情发生前3,4,5‘ • _30日该特定时刻机动车行完所述路段所需时间t3, t4,…,t30; ⑺取加+丨2+."+丨3〇)/30为该路段在该特定时刻机动车行完所述路段所需时间。
6. 根据权利要求5所述的时刻信息规则为,后续路段的起始时刻为前一路段的起始时 刻加上前一路段的通行时间。
7.根据权利要求5所述的道路交通数据库包括:道路长度,道路方向,每一时刻路上各 种车辆的平均速度。
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