景海濤，原世偉，李 偉

(河南理工大學(xué) 測繪與國土信息工程學(xué)院，河南 焦作 454003)

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警力快速響應(yīng)及其空間布局優(yōu)化

景海濤，原世偉，李 偉

(河南理工大學(xué) 測繪與國土信息工程學(xué)院，河南 焦作 454003)

警力的快速響應(yīng)能夠有效地打擊和震懾違法犯罪行為，提升公民生活的安全感。隨著我國城市規(guī)模的快速擴(kuò)大，公安機(jī)構(gòu)、移動警務(wù)室等警力資源的空間布局對于快速響應(yīng)機(jī)制的影響也在日益增大。合理的空間布局，不僅可以保證警力資源的快速響應(yīng)，還可以降低出警成本，優(yōu)化警力資源配置。以由道路網(wǎng)和建成區(qū)組成的模擬城市作為數(shù)據(jù)源，借助相關(guān)GIS軟件，依據(jù)最大覆蓋模型初步確定公安機(jī)構(gòu)的選址，結(jié)合中心地服務(wù)范圍和空間位置評價指標(biāo)，對公安機(jī)構(gòu)的選址進(jìn)行優(yōu)化，同時在規(guī)定時間內(nèi)無法達(dá)到的區(qū)域設(shè)置移動警務(wù)室，完成警力資源部署，確保警力空間布局最優(yōu)，快速響應(yīng)范圍最大。

GIS；快速響應(yīng)；覆蓋模型；空間位置評價；選址

目前，我國進(jìn)入“中等收入轉(zhuǎn)型升級陷阱”敏感期，各種社會問題凸顯，社會治安形勢嚴(yán)峻[1]。其中，城市治安問題比較突出，具體表現(xiàn)為：暴恐活動帶來的現(xiàn)實威脅增大，刑事犯罪發(fā)案率較高，嚴(yán)重影響公眾安全感，直接影響到人民群眾生活的幸福感，對構(gòu)建社會主義和諧社會提出挑戰(zhàn)。2007年，我國警察萬人配比是13.8人，而其它主要國家警察萬人配比分別為：美國32.5人，英國26.0人，德國31.6人，法國24.3人，俄羅斯84.6人，南非31.3人[2]。面對當(dāng)前形勢，科學(xué)配置警力資源，應(yīng)用快速響應(yīng)機(jī)制，能夠有效提高工作效率，解決治安任務(wù)艱巨性與警力資源有限性的矛盾。

通常，警力資源優(yōu)化配置往往側(cè)重于與公安機(jī)關(guān)相關(guān)的法制、制度、科技裝備、專業(yè)人員和價值導(dǎo)向等方面，而對于其空間布局則缺乏充分考慮。在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，城市規(guī)模不斷擴(kuò)大，道路網(wǎng)日趨復(fù)雜的形勢下，空間布局在警力資源配置中的重要性逐漸增加，人們開始關(guān)注空間布局對于警力資源部署的影響。

將GIS引入警力資源配置中，可以有效地存儲、組織、管理警務(wù)地理信息，提高警務(wù)地理信息的利用率，實現(xiàn)警力資源可視化。其空間分析功能可以為警力資源在空間上的合理布局提供支持，實現(xiàn)警力資源空間化，保障警力快速、高效地到達(dá)事發(fā)現(xiàn)場，助力城市快速響應(yīng)機(jī)制的建立，打擊、震懾暴恐和刑事犯罪等事件，進(jìn)而提高公民的安全感和滿意度。

1 警力資源科學(xué)配置相關(guān)理論

1.1 快速響應(yīng)

快速響應(yīng)機(jī)制[3]是指公安等警力資源接到指令后，在規(guī)定時間內(nèi)迅速出警，抵達(dá)事發(fā)現(xiàn)場，處置事件。雖然在城鎮(zhèn)化的進(jìn)程中，城市基礎(chǔ)設(shè)施日益完善，為警力資源出警提供了便利的交通條件，但與此同時，城市規(guī)模的日益龐大，道路網(wǎng)的日益復(fù)雜也為警力資源在空間布局與快速響應(yīng)上增加了難度[4]。

1.2 覆蓋選址模型

1.3 中心地服務(wù)范圍

中心地是指向周邊地區(qū)提供服務(wù)或物品的地方。中心地服務(wù)范圍則是指中心地的影響范圍，即其提供的服務(wù)可作用或物品可以到達(dá)的范圍。本研究需要明確已選設(shè)施點的服務(wù)范圍，以便于進(jìn)一步優(yōu)化調(diào)整，使其空間布局更加趨于合理，因此借助于GIS確定在既定條件下設(shè)施點的服務(wù)范圍。

2 警力資源科學(xué)配置數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

如圖1所示，研究選取某地城市模擬數(shù)據(jù)，比例尺為1∶10 000，范圍為365 km2，街道辦事處的數(shù)目是30個，地圖圖層包括城市建成區(qū)和道路網(wǎng)，主要包含各種地理要素和屬性數(shù)據(jù)，具體情況如下：城市建成區(qū)指城市已建成的區(qū)域，包含居民區(qū)、商業(yè)區(qū)及學(xué)校、居委會、派出所等各類公共服務(wù)設(shè)施等，屬性數(shù)據(jù)有要素的編號、名稱、面積、人口、類別和級別等信息，作為研究中警力資源需求點和設(shè)施待選點；城市道路網(wǎng)包含城市中主干道、次干道和部分支路等，屬性數(shù)據(jù)中包括要素的編號、道路長度、道路名稱、道路寬度和道路等級等信息，作為研究的地理網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

圖1 城市模擬數(shù)據(jù)

除此之外，與警力資源科學(xué)配置相關(guān)信息如下：1)通常一個街道辦事處對應(yīng)一個派出所；2)根據(jù)公安部頒布的《110接處警工作規(guī)則》規(guī)定[11]：處警接到指令后，凡危及公民人身、財產(chǎn)安全的重大、緊急報警，市區(qū)必須在5 min內(nèi)到達(dá)現(xiàn)場；3)移動警務(wù)室開始普遍出現(xiàn)在城市中[12]。

3 警力資源科學(xué)配置實現(xiàn)

ArcGIS軟件具有強(qiáng)大的地理要素轉(zhuǎn)換、網(wǎng)絡(luò)分析和緩沖區(qū)分析等功能，操作相對簡便，對于非專業(yè)人員，經(jīng)過一定時間培訓(xùn)，即可進(jìn)行操作。ArcGIS網(wǎng)絡(luò)分析工具集中包含位置分配和服務(wù)區(qū)功能，其中，位置分配功能可用于求解最大覆蓋模型，解決派出所選址問題，服務(wù)區(qū)功能可用于解決中心地服務(wù)范圍問題。

通過GIS強(qiáng)大的空間分析功能，以城市建成區(qū)、路網(wǎng)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，結(jié)合覆蓋選址模型與中心地服務(wù)范圍等理論，為公安機(jī)關(guān)和移動警務(wù)室等警力資源的部署與優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)，不僅能夠解決警力資源空間布局的問題，還能保障其快速響應(yīng)范圍，其技術(shù)流程如圖2所示。

圖2 警力資源配置技術(shù)流程

具體步驟如下：

1)選址點與地理網(wǎng)絡(luò)環(huán)境設(shè)置：城市建成區(qū)既包括居民區(qū)、商業(yè)區(qū)，又包括各類公共服務(wù)設(shè)施，因此，城市建成區(qū)既是需求點，又是選址點。利用ArcGIS要素轉(zhuǎn)換工具將城市建成區(qū)圖層的面狀要素轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的點要素，作為選址點；再由城市道路網(wǎng)圖層生成以長度為成本的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集，作為進(jìn)行選址和空間分析的基礎(chǔ)，如圖3所示。

圖3 選址點和網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集

2)依據(jù)最大覆蓋模型，確定需求點、選址點、阻抗中斷值和設(shè)施點數(shù)目等參數(shù)。假設(shè)某一時間段的城市道路上，車輛平均行駛速度為40 km/h，則在5 min內(nèi)最長距離約為3 333 m，即為阻抗中斷值；根據(jù)街道辦事處數(shù)目暫設(shè)置派出所數(shù)目為30個，然后利用網(wǎng)絡(luò)分析中位置分配功能求解最大覆蓋模型，實現(xiàn)派出所選址，其結(jié)果如圖4所示。

圖4 位置分配結(jié)果

3)派出所選址完成后，需要確定其快速響應(yīng)服務(wù)范圍，以便于為其空間布局進(jìn)一步分析與優(yōu)化提供依據(jù)。通過網(wǎng)絡(luò)分析中服務(wù)區(qū)分析功能，結(jié)合中心地服務(wù)范圍理論，確定快速響應(yīng)范圍，如圖5所示。

圖5 派出所快速響應(yīng)范圍

4)確定派出所快速響應(yīng)服務(wù)范圍后，引入定量指標(biāo)參數(shù)評價其空間布局合理性，進(jìn)而對其空間布局進(jìn)行優(yōu)化。

5)優(yōu)化完成后，對于快速響應(yīng)未覆蓋的城區(qū)，部署移動警務(wù)室，實現(xiàn)快速響應(yīng)全市域覆蓋。之后可以隨時根據(jù)城市路網(wǎng)狀況，實時更新警力快速反應(yīng)覆蓋范圍現(xiàn)狀，并根據(jù)GPS定位調(diào)整移動警務(wù)室的位置。

4 警力資源科學(xué)配置分析與優(yōu)化

由圖5可以看出：雖然快速響應(yīng)服務(wù)范圍覆蓋了大部分城區(qū)，但由于地理網(wǎng)絡(luò)不完備等因素的影響，仍有少數(shù)城區(qū)不能覆蓋，同時，出現(xiàn)相鄰派出所服務(wù)范圍交叉覆蓋的情形，因此，派出所布局是否合理仍有待進(jìn)一步分析檢驗。

綜上所述，為便于定量計算，本文將整個城區(qū)依照泰森多邊形模型為各派出所生成轄區(qū)，即派出所的管轄區(qū)域(見圖6)，并定義了以轄區(qū)為單位的服務(wù)覆蓋率和服務(wù)重復(fù)覆蓋率，作為派出所空間布局合理性的評價指標(biāo)[12-14]。轄區(qū)內(nèi)服務(wù)覆蓋面積分為兩類：1)轄區(qū)內(nèi)設(shè)施點服務(wù)覆蓋面積(如圖7b中陰影部分Sx)；2)相鄰設(shè)施點服務(wù)重復(fù)覆蓋面積(如圖7c中陰影部分Sy)，兩類覆蓋面積會出現(xiàn)交叉覆蓋的情形(如圖7a所示)。定義服務(wù)覆蓋率為Px，可看作是設(shè)施點在轄區(qū)內(nèi)服務(wù)覆蓋面積與轄區(qū)面積之比，即Px=(Sx/S)×100%，其中S為轄區(qū)面積，用于表示設(shè)施點在轄區(qū)內(nèi)的服務(wù)覆蓋程度；定義服務(wù)重復(fù)覆蓋率為Py，可看作是相鄰設(shè)施點服務(wù)重復(fù)覆蓋面積與設(shè)施點服務(wù)覆蓋面積之比，即Py=(Sy/Sx)×100%，用于表示轄區(qū)內(nèi)服務(wù)冗余程度，Px，Py的值可根據(jù)實際需求設(shè)置。

圖6 派出所空間布局及轄區(qū)

假設(shè)某轄區(qū)面積S=6 704 476 m2，轄區(qū)內(nèi)設(shè)施點服務(wù)覆蓋面積Sx=2 345 237 m2，相鄰設(shè)施點服務(wù)重復(fù)覆蓋面積Sy=1 378 998 m2，那么根據(jù)以上算式，轄區(qū)內(nèi)設(shè)施點服務(wù)覆蓋率Px=34.98%，重復(fù)覆蓋率為Py=58.80%，表示該轄區(qū)服務(wù)覆蓋程度較低，且重復(fù)覆蓋程度過高，轄區(qū)內(nèi)設(shè)施點可以考慮刪除或調(diào)整。某轄區(qū)面積S=5 908 433 m2，轄區(qū)內(nèi)設(shè)施點服務(wù)面積Sx=4 857 591 m2，相鄰設(shè)施點服務(wù)面積為Sy=801 349 m2，那么該轄區(qū)服務(wù)覆蓋率Px=82.21%，重復(fù)覆蓋率為Py=16.50%，表明該轄區(qū)服務(wù)覆蓋程度較好，且重復(fù)覆蓋程度較低，該設(shè)施點空間布局合理，可以保留。

圖7 覆蓋率和重復(fù)覆蓋率定義

設(shè)定條件Px≥75%，Py≤25%，對研究區(qū)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)：城市內(nèi)部轄區(qū)均滿足設(shè)定條件，而邊緣轄區(qū)因路網(wǎng)不完善造成服務(wù)覆蓋率較低，在考慮其他設(shè)施點的布局后決定對其內(nèi)部設(shè)施點保留，待路網(wǎng)完善后再進(jìn)行調(diào)整。獲取所有設(shè)施點的整體服務(wù)范圍，即警力快速響應(yīng)服務(wù)范圍現(xiàn)狀，對于未覆蓋的城區(qū)部署移動警務(wù)室，如此基本實現(xiàn)警力快速響應(yīng)全城區(qū)覆蓋(如圖8所示)。

5 結(jié)束語

本研究借助ArcGIS軟件，依據(jù)最大覆蓋模型初步確定派出所的位置，依據(jù)中心服務(wù)范圍理論獲取警力快速響應(yīng)服務(wù)范圍，然后根據(jù)合理性評價指標(biāo)優(yōu)化派出所空間布局，最后在快速響應(yīng)無法覆蓋的區(qū)域部署移動警務(wù)室，實現(xiàn)警力快速響應(yīng)的全市域覆蓋，完成警力資源的科學(xué)配置。但是，在研究過程中，作為關(guān)鍵數(shù)據(jù)的地理網(wǎng)絡(luò)還不夠完善，只包括城市主干道和次干道，不包含數(shù)量眾多的普通道路，造成部分城區(qū)，特別是邊緣地區(qū)，存在一定的分析誤差，在今后的研究中需要不斷完善。同時，研究內(nèi)容不僅僅局限于派出所、移動警務(wù)室等公安機(jī)構(gòu)，安檢、消防等也可根據(jù)其在警力配置中的權(quán)重來合理安排空間布局，提升處警效率，降低出警成本。

圖8 移動警務(wù)室布局

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[責(zé)任編輯：張德福]

Rapid response and spatial distribution optimization for the police

JING Haitao,YUAN Shiwei,LI Wei

(School of Surveying and Land Information Engineering,Henan Polytechnic University,Jiaozuo 454003,China)

The rapid response of police can effectively control and frighten criminal acts,and improve the citizens’ sense of security.With the rapid expansion of our country,the spatial distributions of police resources (public security organization,mobile police room,etc.) become more and more important to the rapid response mechanism.Reasonable spatial distribution,can ensure not only the rapid response of police resources,but also reduce the cost and optimize the allocation of police resources.The paper takes the simulation city composed of road network and built-up area as data source.With the help of GIS and maximum covering model,the police can preliminarily determine the location of the public security agencies,then optimize the public security organizations’ location based on the theories of center service scope and spatial position evaluation index,and set up mobile police site in the area,which cannot be covered within the prescribed time.The completion of police resources deployment can ensure the rapid response,the best spatial distribution and biggest influence scope of police resources.

GIS; rapid responding; coverage model; spatial position evaluation; site selection

引用著錄：景海濤，原世偉，李偉.警力快速響應(yīng)及其空間布局優(yōu)化[J].測繪工程，2017，26(1)：42-46.

10.19349/j.cnki.issn1006-7949.2017.01.009

2015-09-24

河南省基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究項目(142300410149)

景海濤(1967-)，男，教授，博士.

P208

A

1006-7949(2017)01-0042-05