【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及城市環境污染源管理，具體涉及一種城市污染源巡查路徑優化方法。
技術介紹
1、城市環境污染源的監管與調查成為城市環境管理的關鍵一環，監管措施包括環境保護督察、對環境風險場所的例行或按需檢查，以規范生產活動并減少污染物排放。盡管如今空氣質量傳感器的數量激增，環境管理信息系統不斷進步，但城市環境污染管理不能缺少對于分布在城市中的數千甚至數萬個污染熱點進行例行巡查。
2、城市污染源巡查主要涉及巡查員對生產現場、建筑工地、停車場和其他存在環境污染風險的場所進行排查。在執行這些巡查工作時，通常有兩種主要類型的任務，分別是對新增污染源進行檢查和定期排查數據庫中已經存在的污染源。對于第一類任務，巡查員被指派排查通過環境保護熱線報告或相關政府監管機構指派的來自企業、工廠、建筑工地和其他地點的新出現的環境污染事件。由于旨在降低安全風險和腐敗風險的規定，在這些完成這些排查任務時，需要指派兩名巡查員共同進行排查工作。對于第二類任務，需要定期檢查和更新數據庫中記錄的先前排查過的污染源的狀態。在此情況下，只需要一名巡查員，因為他們的職責只是確認污染源的當前狀態，而不需要進入污染源廠房或工地。
3、在以往的工作實踐中，新出現的事件通常由調度員指派給巡查員。每位巡查員在接到任務后，將首先自行與另一名巡查員合作，完成分配給他們的所有新增污染源的排查。在完成所有第一類任務后，兩人小組將解散，每個巡查員將開始自由地排查和更新之前檢查過的污染源的狀態。在巡查過程中，污染源的排查順序和路線由巡查員和調度員根據經驗確定，導致出現重復、
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種城市污染源巡查路徑優化方法，根據各類污染源所需的巡查條件規劃巡查員的排查路線，通過路徑優化結果推薦巡查員規劃巡查工作，提高巡查效率，保質保量完成各類型污染源巡查工作。
2、為實現上述目的，本申請采用以下方案：
3、本專利技術提供一種城市污染源巡查路徑優化方法，具體包括以下步驟：
4、s1、接收待巡查區域的巡查工作任務和各巡查員在待巡查區域的當前位置信息，巡查工作任務包括新增污染源發生地點、數據庫中待更新的歷史污染源發生地點；
5、s2、構建待巡查區域的城市污染源巡查網絡，所述城市污染源巡查網絡的節點包括污染源節點和巡查員初始節點，污染源節點包括強制性節點和選擇性節點，強制性節點與新增污染發生地點對應，選擇性節點與歷史污染源發生地點對應，巡查員初始節點與巡查員的當前位置信息對應；
6、s3、根據城市污染源巡查網絡，設置生成最優排查路線的約束條件，利用大m法將約束條件轉化為不等式約束，構建混合整數規劃模型；
7、s4、利用自適應大鄰域搜索算法求解混合整數規劃模型，得到每個巡查員對應的最優排查路線，將最優排查路線對應的巡查工作任務下發給對應的巡查員。
8、在一些具體實施方案中，步驟s2中城市污染源巡查網絡的構建方法為：
9、s21、對數據庫中待更新的歷史污染源發生地點進行篩選，從數據庫中選擇在新增污染源發生地點預設范圍內的歷史污染源發生地點作為選擇性節點；
10、s22、根據各強制性節點、選擇性節點和巡查員初始節點構建城市污染源巡查網絡，城市污染源巡查網絡為一個完全圖；
11、s23、設置城市污染源巡查網絡中各強制性節點和選擇性節點的節點屬性，根據上次巡查時間與本次巡查時間的時間間隔長度依次為各選擇性節點設置重要度；統一所有強制性節點的重要度，設置強制性節點的重要度大于所有選擇性節點的重要度。
12、在一些具體實施方案中，混合整數規劃模型以各巡查員是否訪問污染源節點以及對各污染源節點的訪問順序為決策變量，以路徑約束、任務約束、時間約束和得分約束為約束條件，以最優化巡查效率為目標，將目標函數設定為最大化節點得分綜合與標準工作效率得分之差。
13、在一些具體實施方案中，路徑約束：確保每個巡查員從巡查員初始節點出發并返回終點，且所有巡查員初始節點和終點僅被訪問一次，同時檢查生成的排查路線的連續性和完整性，計算公式為：
14、
15、
16、
17、
18、
19、其中， p表示污染源節點集合； d表示巡查員終點節點集合，且所有其他節點到終點節點的通行時間都為0； o表示巡查員初始節點集合， k表示巡查員集合， x i,j,k為二元變量值取0或1,且 i≠j，如果巡查員 k從節點 i前往節點 j，則 x i,j,k＝1；
20、任務約束：確保強制性節點必須被訪問且由兩名巡查員排查，選擇性節點僅能被一名巡查員排查，如下公式所示：
21、
22、
23、
24、
25、其中， p m表示強制性節點集合， p e表示選擇性節點集合， y i為二元變量值取0或1，如果節點i被任意巡查員排查則 y i=1；
26、時間約束：通過大m法將條件約束轉化為不等式約束，確保節點排查完成時間的正確性，包括通行時間、排查時間和等待時間，計算公式為：
27、
28、
29、
30、其中，表示節點 j的排查耗時， t i,j表示節點 i到節點 j的通行時間， w i表示節點 i排查完成的時間， w j表示節點 j排查完成的時間， m表示預設的常數值， v表示網絡節點集合， v={ p m∪ p e∪ o∪ d}， p表本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，步驟S2中城市污染源巡查網絡的構建方法為：
3.根據權利要求2所述的一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，混合整數規劃模型以各巡查員是否訪問污染源節點以及對各污染源節點的訪問順序為決策變量，以路徑約束、任務約束、時間約束和得分約束為約束條件，以最優化巡查效率為目標，將目標函數設定為最大化節點得分綜合與標準工作效率得分之差。
4.根據權利要求3所述的一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，約束條件包括：
5.根據權利要求4所述的一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，目標函數為：
6.根據權利要求2所述的一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，所有強制性節點構成強制性節點集合PM，所有選擇性節點構成選擇性節點集合PE，污染源節點集合P={PM∪PE}，所有巡查員初始節點構成巡查員初始節點集合O；網絡節點集合V={PM∪PE∪O}，每個巡查員的排查路線由各節點按照訪問順序組
7.根據權利要求6所述的一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，移除的操作方法包括：隨機移除、最差移除，連續移除和同步移除，其中，
8.根據權利要求6所述的一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，插入的操作方法包括：隨機插入和貪婪插入，其中，隨機插入的具體過程為：
9.根據權利要求8所述的一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，貪婪插入生成初始路徑解的具體過程為：
10.根據權利要求9所述的一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，可行性檢查的具體過程為：
...【技術特征摘要】
1.一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，具體包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，步驟s2中城市污染源巡查網絡的構建方法為：
3.根據權利要求2所述的一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，混合整數規劃模型以各巡查員是否訪問污染源節點以及對各污染源節點的訪問順序為決策變量，以路徑約束、任務約束、時間約束和得分約束為約束條件，以最優化巡查效率為目標，將目標函數設定為最大化節點得分綜合與標準工作效率得分之差。
4.根據權利要求3所述的一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，約束條件包括：
5.根據權利要求4所述的一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，目標函數為：
6.根據權利要求2所述的一種城市污染源巡查路徑優化方法，其特征在于，所有強制性...
【專利技術屬性】
技術研發人員：袁恒之，萬思琦，牟華僑，韓科，
申請(專利權)人：四川國藍中天環境科技集團有限公司，
類型：發明
國別省市：
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