基于大数据的智慧城市安防部署方法与流程

1.本发明涉及智慧城市和安防领域，尤其涉及一种基于大数据的智慧城市安防部署方法。


背景技术：

2.智慧城市是指利用各种信息技术或创新概念，将城市的系统和服务打通、集成，以提升资源运用的效率，优化城市管理和服务，以及改善市民生活质量。智慧城市是把新一代信息技术充分运用在城市中各行各业基于知识社会下一代创新的城市信息化高级形态，实现信息化、工业化与城镇化深度融合，提高城镇化质量，实现精细化和动态管理，并提升城市管理成效和改善市民生活质量。
3.目前，大多城市社会面日常安防资源的部署与分配方式主要是根据长期实际工作经验的积累，由相关部门直接安排、配置一定数量的安防资源进行社会面安全保障工作，并且安防资源类型相对单一，数量来源及科学依据不明确、配置标准也大多不统一，可能会出现安防资源浪费或特殊情况安防资源不足的现象。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种基于大数据的智慧城市安防部署方法，其包括：接收安防管理终端发送的安防部署请求并根据安防部署请求从数据库中获取安防部署区域的居民分布数据；
5.从数据库中获取安防部署区域的历史事故率分布数据并根据安防部署区域的历史事故率分布数据和居民分布数据进行事故率预测以得到预测事故率分布数据；
6.从数据库中获取安防部署区域内的安防资源并根据安防资源得到安防资源分布数据；
7.根据安防资源分布数据和预测事故率分布数据构建安防部署目标函数、第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数，并根据安防部署目标函数、第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数得到安防部署优化模型；
8.根据安防部署优化模型和安防部署区域内所有安防部署点和事件频发时空点得到安防部署区域内各事件频发时空点的事件响应时间和安防部署区域内安防资源总量，最小化事件响应时间和安防资源总量以对安防部署网络进行优化从而得到安防部署数据并将其发送到相应的安防管理终端。
9.根据一个优选实施方式，根据预测事故率分布数据获取每个安防部署子区域内每个路段的每天不同时间段的预测事故率，并将每个安防部署子区域的每个时间段内不同路段的预测事故率进行加权求和以得到每个安防部署子区域内每个时间段的平均预测事故率；
10.将每个安防部署子区域内每个时间段的平均预测事故率与平均事故率阈值进行
比较，并在安防部署子区域内存在一个或多个时间段的平均预测事故率大于平均事故率阈值时将相应的安防部署子区域标记为重点部署子区域以得到安防部署区域内的若干个重点部署子区域；
11.获取安防部署区域内所有的重点部署子区域，并将安防部署区域内所有重点部署子区域的中心位置作为安防部署点以获取安防部署区域内的若干个安防部署点。
12.根据一个优选实施方式，根据安防部署区域内每个时间段的每个路段得到若干个事件候选时空点，并根据预测事故率分布数据获取每个安防部署子区域的每个时间段内不同路段的预测事故率以得到每个事件候选时空点的事件预测值；
13.将每个事件候选时空点的事件预测值与事件阈值进行比较，并将事件预测值大于事件阈值的事件候选时空点作为事件频发时空点以得到安防部署区域内的若干个事件频发时空点；
14.将安防部署区域内的所有安防部署点和事件频发时空点用直线连接以得到安防部署网络。
15.根据一个优选实施方式，获取安防部署网络的所有事件频发时空点，并确定事件频发时空点所在的安防部署子区域是否存在安防部署点；
16.在事件频发时空点所在的安防部署子区域存在安防部署点时，由事件频发时空点所在的安防部署子区域的安防部署点提供安防资源；
17.在事件频发时空点所在的安防部署子区域不存在安防部署点时，根据事件频发时空点的位置和每个安防部署点的位置计算事件频发时空点与每个安防部署点的距离；
18.选择与事件频发时空点距离最小的安防部署点给相应事件频发时空点提供安防资源以得到事件频发时空点和安防部署点的映射关系。
19.根据一个优选实施方式，根据安防部署区域内所有的安防部署点生成安防部署点集合，所述安防部署网络中每个安防部署子区域有一个或零个安防部署点；
20.根据安防部署区域内所有的事件频发时空点和安防部署点与事件频发时空点的映射关系得到事件频发时空点集合；安防部署网络中每个安防部署子区域有若干个事件频发时空点；
21.根据安防部署点集合和事件频发时空点集合构建安防部署目标函数，并根据安防资源分布数据、安防部署点集合和事件频发时空点集合构建第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数；
22.根据安防部署目标函数、第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数构建安防部署优化模型；
23.根据安防部署优化模型和安防部署区域内所有安防部署点和事件频发时空点得到安防部署区域内各事件频发时空点的事件响应时间和安防部署区域内安防资源总量，最小化事件响应时间和安防资源总量以对安防部署网络进行优化从而得到安防部署数据。
24.根据一个优选实施方式，所述安防管理终端为安防部署管理人员使用的具有通信功能和数据传输功能的设备，其包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑。所述安防部署请求用于指示智慧城市云平台对相应的安防部署区域进行安防部署以得到相应安防部署区域的安防部署数据。
25.根据一个优选实施方式，所述历史事故率分布数据包括若干个历史事故率分布
项；所述历史事故率分布项用于指示安防部署子区域和历史事故率表的映射关系；所述历史事故率表用于指示相应安防部署子区域内的每个路段在每天不同时间段的历史事故率。
26.所述预测事故率分布数据包括若干个事故率分布预测项；所述事故率分布预测项用于指示安防部署子区域和预测事故率表的映射关系；所述预测事故率表用于指示相应安防部署子区域内的每个路段在每天不同时间段的预测事故率。
27.根据一个优选实施方式，所述安防部署区域包括若干个按照预设规则划分的安防部署子区域。每个事件候选时空点对应唯一路段的唯一时间段；所述事件频发时空点为事件预测值大于事件阈值的事件候选时空点。所述安防部署点为给安防人员提供资源和休息的安防服务站；所述安防部署网络用于表示安防部署区域内的所有安防部署点的分布情况以及每个安防部署子区域的所有事件频发时空点的分布情况。所述居民分布数据包括：居民人数分布、居民职业分布和居民年龄分布。所述安防资源数据用于指示现有安防资源的分布情况。
28.根据一个优选实施方式，所述第一安防部署约束函数用于约束每个事件频发时空点在预设时间内获取的安防资源不小于安防资源需求；所述第二安防部署约束函数用于约束每个安防部署点提供的安防资源要同时满足安防部署点所在安防部署子区域的所有事件频发时空点的安防资源需求和与该安防部署点具有映射关系的其他事件频发时空点的安防资源需求；所述第三安防部署约束函数用于约束最多需要两个安防部署点的安防资源就能满足事件频发时空点的安防资源需求。
29.本发明具有以下有益效果：本发明根据大数据获取安防部署区域历史事故率分布数据和居民分布数据以预测安防部署区域内的预测事故率，并根据安防部署区域内的预测事故率对安防部署区域内的安防资源进行科学和标准的配置，以使安防部署区域内的安防资源得到充分利用，减少安防资源浪费或安防资源不足的情况。
附图说明
30.图1为一示例性实施例提供的基于大数据的智慧城市安防部署方法的流程图。
具体实施方式
31.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
32.在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
33.应当理解，尽管在本发明可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”。
34.参见图1，在一个实施例中，基于大数据的智慧城市安防部署方法可以包括：
35.s1、接收安防管理终端发送的安防部署请求并根据安防部署请求从数据库中获取安防部署区域的居民分布数据；从数据库中获取安防部署区域的历史事故率分布数据并根据安防部署区域的历史事故率分布数据和居民分布数据进行事故率预测以得到预测事故率分布数据；从数据库中获取安防部署区域内的安防资源并根据安防资源得到安防资源分布数据。
36.安防管理终端为安防部署管理人员使用的具有通信功能和数据传输功能的设备，其包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑和台式电脑。
37.安防部署请求用于指示对相应的安防部署区域进行安防部署以得到相应安防部署区域的安防部署数据，安防部署请求包括要进行安防部署的安防部署区域。
38.居民分布数据包括：居民人数分布、居民职业分布和居民年龄分布，安防部署区域包括若干个按照预设规则划分的安防部署子区域。
39.历史事故率分布数据包括若干个历史事故率分布项；历史事故率分布项用于指示安防部署子区域和历史事故率表的映射关系；历史事故率表用于指示相应安防部署子区域内的每个路段在每天不同时间段的历史事故率。
40.预测事故率分布数据包括若干个事故率分布预测项；事故率分布预测项用于指示安防部署子区域和预测事故率表的映射关系；预测事故率表用于指示相应安防部署子区域内的每个路段在每天不同时间段的预测事故率。
41.安防资源分布数据用于指示现有安防资源的分布情况，安防资源为安防部署区域内的总的安防资源。
42.s2、根据安防资源分布数据和预测事故率分布数据构建安防部署目标函数、第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数，并根据安防部署目标函数、第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数得到安防部署优化模型。
43.安防部署目标函数用于表示安防部署网络中安防资源的总量和配置情况。
44.安防部署目标函数为：
[0045][0046]
其中，q为安防部署网络中安防资源的总量，ri为决策变量表示第i个安防部署点的安防资源总量，i为安防部署点的索引，n为安防部署区域内安防部署点的总数。
[0047]
在一个实施例中，第一安防部署约束函数用于约束每个事件频发时空点在预设时间内获取的安防资源不小于安防资源需求；第二安防部署约束函数用于约束每个安防部署点提供的安防资源不仅要满足安防部署点所在安防部署子区域的所有事件频发时空点的安防资源需求还要满足与该安防部署点具有映射关系的其他事件频发时空点的安防资源需求；第三安防部署约束函数用于约束最多需要两个安防部署点的安防资源即可满足事件频发时空点的安防资源需求。
[0048]
s3、根据安防部署优化模型和安防部署区域内所有安防部署点和事件频发时空点得到安防部署区域内各事件频发时空点的事件响应时间和安防部署区域内安防资源总量，
最小化事件响应时间和安防资源总量以对安防部署网络进行优化从而得到安防部署数据并将其发送到相应的安防管理终端。
[0049]
在一个实施例中，根据预测事故率分布数据获取每个安防部署子区域内每个路段的每天不同时间段的预测事故率，并将每个安防部署子区域的每个时间段内不同路段的预测事故率进行加权求和以得到每个安防部署子区域内每个时间段的平均预测事故率；
[0050]
将每个安防部署子区域内每个时间段的平均预测事故率与平均事故率阈值进行比较，并在安防部署子区域内存在一个或多个时间段的平均预测事故率大于平均事故率阈值时将相应的安防部署子区域标记为重点部署子区域以得到安防部署区域内的若干个重点部署子区域；
[0051]
获取安防部署区域内所有的重点部署子区域，并将安防部署区域内所有重点部署子区域的中心位置作为安防部署点以获取安防部署区域内的若干个安防部署点。
[0052]
在一个实施例中，根据安防部署区域内每个时间段的每个路段得到若干个事件候选时空点，并根据预测事故率分布数据获取每个安防部署子区域的每个时间段内不同路段的预测事故率以得到每个事件候选时空点的事件预测值；
[0053]
将每个事件候选时空点的事件预测值与事件阈值进行比较，并将事件预测值大于事件阈值的事件候选时空点作为事件频发时空点以得到安防部署区域内的若干个事件频发时空点；
[0054]
将安防部署区域内的所有安防部署点和事件频发时空点用直线连接以得到安防部署网络。
[0055]
在一个实施例中，获取安防部署网络的所有事件频发时空点，并确定事件频发时空点所在的安防部署子区域是否存在安防部署点；
[0056]
在事件频发时空点所在的安防部署子区域存在安防部署点时，由事件频发时空点所在的安防部署子区域的安防部署点提供安防资源；
[0057]
在事件频发时空点所在的安防部署子区域不存在安防部署点时，根据事件频发时空点的位置和每个安防部署点的位置计算事件频发时空点与每个安防部署点的距离；
[0058]
选择与事件频发时空点距离最小的安防部署点给相应事件频发时空点提供安防资源以得到事件频发时空点和安防部署点的映射关系。
[0059]
在一个实施例中，根据安防部署区域内所有的安防部署点生成安防部署点集合，所述安防部署网络中每个安防部署子区域有一个或零个安防部署点；
[0060]
根据安防部署区域内所有的事件频发时空点和安防部署点与事件频发时空点的映射关系得到事件频发时空点集合；安防部署网络中每个安防部署子区域有若干个事件频发时空点；
[0061]
根据安防部署点集合和事件频发时空点集合构建安防部署目标函数，并根据安防资源分布数据、安防部署点集合和事件频发时空点集合构建第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数；
[0062]
根据安防部署目标函数、第一安防部署约束函数、第二安防部署约束函数和第三安防部署约束函数构建安防部署优化模型；
[0063]
根据安防部署优化模型和安防部署区域内所有安防部署点和事件频发时空点得到安防部署区域内各事件频发时空点的事件响应时间和安防部署区域内安防资源总量，最
小化事件响应时间和安防资源总量以对安防部署网络进行优化从而得到安防部署数据。
[0064]
在一个实施例中，安防部署区域包括若干个按照预设规则划分的安防部署子区域。每个事件候选时空点对应唯一路段的唯一时间段；事件频发时空点为事件预测值大于事件阈值的事件候选时空点。安防部署点为给安防人员提供资源和休息的安防服务站；安防部署网络用于表示安防部署区域内的所有安防部署点的分布情况以及每个安防部署子区域的所有事件频发时空点的分布情况。安防部署数据用于指示安防部署区域安防资源的部署情况。
[0065]
本发明根据大数据获取安防部署区域历史事故率分布数据和居民分布数据以预测安防部署区域内的预测事故率，并根据安防部署区域内的预测事故率对安防部署区域内的安防资源进行科学和标准的配置，以使安防部署区域内的安防资源得到充分利用，减少安防资源浪费或安防资源不足的情况。
[0066]
用于执行本发明操作的计算机程序指令可以是汇编指令、指令集架构(isa)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言—诸如smalltalk、c++等，以及过程式编程语言—诸如“c”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络—包括局域网(lan)或广域网(wan)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化定制电子电路，例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(fpga)或可编程逻辑阵列(pla)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。
[0067]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。