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数学建模(4/7)

A到之间巡逻,与初始停靠A的距离为。由于案件有可能在路上任一发生,当警车巡逻到A时,假设案发现场在路2,3,4上发生时,警车以40km/h的速度向事发现场行驶,警车能在三分钟内从赶到现场的最大距离为。如果警车在路1上继续向前行驶,那么该警车能在三分钟内赶到现场的距离继续缩小,当警车从初始向A行驶但没有到达时,此时该警车的最大辖范围比警车到达时的最大辖范围大。为了使警车的辖范围尽量大,警车的巡逻范围越小越好,当时,即警车在初始停靠静止不动时,警车的辖范围到达最大值。

图1所分析的是特殊的情况,路1,2,3,4对称分布,现在我们来对一般的情况行分析,如图2所示。

图2.1 图2.2

图2 一辆警车最大辖范围分析示意图

图2.1所示的情况是路分布不对称,与图1相比,图2.1所示的路方向和角度都发生了改变,图2.3中的情形更为复杂。参照对图1的分析方法,我们分析这两情形下,警车巡逻时能在三分钟内赶到现场的最大距离的规律,我们只分析图2.2的情况,路1,2,3,4,5相C,同时路1与路6也有个D, 由于警车巡逻时是在路上行驶的,行走的路线是分段直线,并不影响路径的长度,所以当警车巡逻到距离初始停靠C的D,此时假设有案件发生时,该警车要在三分钟内能赶到现场理案件,最大行驶距离在之内,如果警车在路1上继续向前行驶,那么该警车能在三分钟内赶到现场的距离继续缩小,当警车没有行驶到D时,此时该警车的最大辖范围比大,为了使警车的辖范围尽量大,警车的巡逻范围越小越好。当时,即警车静止不动时,一辆警车的辖范围能到达最大值。

以上分析的仅作定的分析,对于三个重位也可以同理分析,所得的结论是一致的,以上的分析没有考虑到90%的到达几率限制,但在设计算法需要充分考虑。

综上所述,当警车静止在初始停靠时,在三分钟时间限制内,警车能从初始停靠赶到事发现场的最大距离为。

5.1.2 将路离散化

由于事发现场是等概率地分布在路上的,由区域地图可以发现,整个区域中的路长度不均,为了使计算结果更加确,可将这些路离散化。只要选取适宜的离散方案,就能使警车在经过路上的离散的时就相当于经过了这条路。这样,不是求解警车初始停靠还求解警车赶到事发现场所经过的路时,所计算得的的结果显然比仅考虑整条路的叉路确得多。

区域中共有307个,458条路。我们采用线值方法对行离散化,以的速度行走一分钟的距离作为步长,一分钟时间的选择是参照问题三的结果要求来设定的,步长。用线值的方法,从路的一个方向行线值,实现将每条路离散化的目标,考虑到有些路不是的整数倍,我们就一般情况行讨论,其分析示意图如图3所示。路AB长度为个与长度的和,为了更理CB段路,那么就要考虑在CB之间是否要一个新的据的长度不同,其对应的理方式也有所不同。

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