面向公共安全的人員建模與仿真研究.pdf

1、近年來國際形勢日趨錯綜復雜，公共安全事件發(fā)生的頻率和規(guī)模都在不斷上升。事件處理過程中暴露了應急預案和人員部署方案存在的主觀性太強、缺少定量研究、缺乏預演檢驗等缺點，使其在事件爆發(fā)的過程中難以發(fā)揮預想的作用。研究公共安全背景下的人員對象行為模式，有助于更好地對事件演化過程進行仿真，從而更真實地實現(xiàn)預演工作;將數(shù)學模型引入安保人員部署和巡邏方案設計，可以提高方案的科學性，增強部署巡邏效果。
　　本文在公共安全事件安保背景下，以自治智能

2、體構(gòu)建人員對象行為模型。人員決策基于行為樹模型，針對不同的類型人員（如安保人員或嫌疑人）構(gòu)建不同的行為決策邏輯。人員感知模型采用高效的事件觸發(fā)模式，并針對不同感知器官特點設計視覺、聽覺等感知器模塊。人員對象運動模型通過設計靠近，追逐，徘徊等不同操控行為，以自然的方式實現(xiàn)人員的具體運動。計算規(guī)劃模塊以A*算法為基礎，并從執(zhí)行效率和路徑效果上進行改進，實現(xiàn)人員對象的路徑規(guī)劃功能。最后利用Unity3D引擎搭建仿真平臺，實現(xiàn)自治智能體行為模型

3、。將自治智能體模型用于人員對象行為建模，并利用計算機仿真模擬的手段對人員運動與不同人員的交互關系進行演化驗證，增加了人員行為仿真的隨機性、偶然性和復雜性，提高預案評估真實性。將集成建模引擎Unity3D引入公共安全應急預案演化的可視化展示，極大提高了動態(tài)演化展示的可視化程度，使系統(tǒng)使用者可以在逼真的三維仿真環(huán)境下對事件預演進行更好地觀察、決策和判斷。
　　本文區(qū)別于現(xiàn)有的缺乏定量分析的人員部署策略，采用組合優(yōu)化中的最大覆蓋模型和集

4、合覆蓋模型對安保人員靜態(tài)部署中的有限資源和完全覆蓋兩類問題進行數(shù)學描述，并利用遺傳算法對模型進行求解。利用離散時間片分割方法將動態(tài)部署巡邏問題轉(zhuǎn)化為靜態(tài)部署問題，并采取貪心搜索結(jié)合覆蓋閾值剪枝策略完成動態(tài)巡邏方案設計。實驗過程中采用基于百度地圖API獲取的真實地理信息，對模型求解方案的可行性和效果進行驗證和比較。實驗結(jié)果證明本文提出的模型和求解方法可以更高效地解決部署、巡邏方案的設計問題，提高了方案設計的科學性。
　　安保部署巡邏