面向公共安全的人員建模與仿真研究.pdf

1、近年來(lái)國(guó)際形勢(shì)日趨錯(cuò)綜復(fù)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(guò)程中暴露了應(yīng)急預(yù)案和人員部署方案存在的主觀性太強(qiáng)、缺少定量研究、缺乏預(yù)演檢驗(yàn)等缺點(diǎn)，使其在事件爆發(fā)的過(guò)程中難以發(fā)揮預(yù)想的作用。研究公共安全背景下的人員對(duì)象行為模式，有助于更好地對(duì)事件演化過(guò)程進(jìn)行仿真，從而更真實(shí)地實(shí)現(xiàn)預(yù)演工作;將數(shù)學(xué)模型引入安保人員部署和巡邏方案設(shè)計(jì)，可以提高方案的科學(xué)性，增強(qiáng)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(duì)象行為模型。人員決策基于行為樹(shù)模型，針對(duì)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(duì)不同感知器官特點(diǎn)設(shè)計(jì)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)等感知器模塊。人員對(duì)象運(yùn)動(dòng)模型通過(guò)設(shè)計(jì)靠近，追逐，徘徊等不同操控行為，以自然的方式實(shí)現(xiàn)人員的具體運(yùn)動(dòng)。計(jì)算規(guī)劃模塊以A*算法為基礎(chǔ)，并從執(zhí)行效率和路徑效果上進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)人員對(duì)象的路徑規(guī)劃功能。最后利用Unity3D引擎搭建仿真平臺(tái)，實(shí)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(duì)象行為建模，并利用計(jì)算機(jī)仿真模擬的手段對(duì)人員運(yùn)動(dòng)與不同人員的交互關(guān)系進(jìn)行演化驗(yàn)證，增加了人員行為仿真的隨機(jī)性、偶然性和復(fù)雜性，提高預(yù)案評(píng)估真實(shí)性。將集成建模引擎Unity3D引入公共安全應(yīng)急預(yù)案演化的可視化展示，極大提高了動(dòng)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(duì)事件預(yù)演進(jìn)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(duì)安保人員靜態(tài)部署中的有限資源和完全覆蓋兩類問(wèn)題進(jìn)行數(shù)學(xué)描述，并利用遺傳算法對(duì)模型進(jìn)行求解。利用離散時(shí)間片分割方法將動(dòng)態(tài)部署巡邏問(wèn)題轉(zhuǎn)化為靜態(tài)部署問(wèn)題，并采取貪心搜索結(jié)合覆蓋閾值剪枝策略完成動(dòng)態(tài)巡邏方案設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中采用基于百度地圖API獲取的真實(shí)地理信息，對(duì)模型求解方案的可行性和效果進(jìn)行驗(yàn)證和比較。實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)問(wèn)題，提高了方案設(shè)計(jì)的科學(xué)性。
　　安保部署巡邏