校園安裝攝像頭問(wèn)題

1、校園安裝攝像頭問(wèn)題作者：楊婕孫佳彬郭蕓 摘要：隨著我國(guó)事業(yè)的發(fā)展，學(xué)校規(guī)模不斷擴(kuò)大，學(xué)生高密度集中，校區(qū)開放 程度和后勤服務(wù)社會(huì)化程度越來(lái)越高。如何處理各校區(qū)安全保衛(wèi)工作和突發(fā)性、 群體性事件，減少校園暴力，對(duì)學(xué)校進(jìn)行有效的安全防護(hù)成為百姓關(guān)注的重點(diǎn)。校園安防已經(jīng)在各大中小學(xué)逐漸普及開來(lái)。目前校園安防主要由教學(xué)辦公區(qū)和 學(xué)生學(xué)習(xí)生活區(qū)兩部分組成。而大中小學(xué)由于學(xué)校面積、學(xué)員年齡的不同，所需 安防系統(tǒng)又有很大差別。各地高校的開放度高，人員雜，流動(dòng)大，因而增加了校 園安防工作的難度；中小學(xué)校雖然實(shí)行封閉式管理，但中小學(xué)生自控力相對(duì)較差， 自我保護(hù)能力也較弱，因而中小學(xué)校所需視頻輻射區(qū)域更大。因此，

2、安防在大中 小學(xué)校里面，其側(cè)重點(diǎn)有所不同。然而，無(wú)論其側(cè)重點(diǎn)有多大的差異，其對(duì)這群 受保護(hù)人群的安全防范的重要程度則是毋庸置疑的，因此隨著國(guó)家相關(guān)政策的出 臺(tái)，“平安校園”、“數(shù)字校園”建設(shè)相繼展開。幼兒園：由于其監(jiān)控對(duì)象是受保護(hù)的弱小兒童，更重要的是對(duì)外部入侵的安全 防范工作。而其擴(kuò)展應(yīng)用主要體現(xiàn)在家長(zhǎng)遠(yuǎn)程觀看幼兒園的情況，包括活動(dòng)期間 和上課期間；中小學(xué)：中小學(xué)其監(jiān)控對(duì)象是受保護(hù)的發(fā)育期青少年，安全防范工作還是學(xué)校 安防的主要目的之一，除了包括外部入侵之外，還包括內(nèi)部校園暴力。而其擴(kuò)展 應(yīng)用更多的體現(xiàn)在電子監(jiān)考這一應(yīng)用；高校：高校里面基本為成年人群，對(duì)外部入侵、校園內(nèi)部自身安全防范固然重

3、要，但其擴(kuò)展應(yīng)用占用比例加重，重點(diǎn)體現(xiàn)在遠(yuǎn)程教學(xué)這一方面的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)校園主要出入口及教學(xué)辦公區(qū)、學(xué)生學(xué)習(xí)生活區(qū)的監(jiān)控，對(duì)外部入侵、 校園暴力等情況進(jìn)行監(jiān)控，防范暴力事件的發(fā)生。本文就是針對(duì)隴東學(xué)院主要校區(qū)校園道路安全管理的安裝監(jiān)視器問(wèn)題提出安 裝道路監(jiān)視器的合理安裝方法，優(yōu)化安裝道路監(jiān)視器所要達(dá)到的效果，以及把詳 細(xì)對(duì)策做出分析，為解決就安裝隴東學(xué)院校區(qū)道路監(jiān)視器的可行性進(jìn)行分析研 究，為學(xué)院的道路安全問(wèn)題的進(jìn)一步改善提供一定的參考與借鑒作用。關(guān)鍵詞：攝像頭；位置點(diǎn)；分析；方案最優(yōu)；線性規(guī)劃正文：1.問(wèn)題的分析和重述很多城市街道和學(xué)校道路已經(jīng)建成可視化智能交通自動(dòng)控制系統(tǒng)，使用安裝在道路上的

4、攝像頭來(lái)監(jiān)控所 發(fā)生的一切情況，目前主要安裝有兩種攝像頭，一類是可以360度需旋轉(zhuǎn)，另一類是不能旋轉(zhuǎn)主要用于監(jiān) 控交通違章。隴東學(xué)院校區(qū)攝像頭道路的平面如圖一，是以該區(qū)域如圖二的39個(gè)位置安裝監(jiān)控?cái)z像頭為例， 選擇在哪安位置攝像頭才能在有效監(jiān)控時(shí)使所需要的攝像頭數(shù)目最少。圖一圖二2.模型建立2.1模型假設(shè)，符號(hào)說(shuō)明模型假設(shè)：任何兩個(gè)只有一段連線的位置之間只要有一個(gè)攝像頭就可以實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控。 在監(jiān)控期間所有的攝像頭都正常工作，不考慮出現(xiàn)以外的攝像頭監(jiān)控?zé)o效。 所安置的攝像頭均為360度需旋轉(zhuǎn)的。1.2.3.第i個(gè)位置不安置攝像頭i=1,2,3第i個(gè)位置安置攝像頭Z：實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控所需攝像頭的總數(shù)2

5、.2模型的建立首先將該問(wèn)題的實(shí)際平面簡(jiǎn)化得到關(guān)于一個(gè)位置點(diǎn)和道路的直觀圖如圖三所示分別對(duì)各個(gè)道路的情況進(jìn)行分析首先要在滿足有效監(jiān)控的前提下圖三建立模型此時(shí)實(shí)現(xiàn)所安置的方案最優(yōu)，所安置的攝像頭最少，即Z去的最小值，39minZ= Xi40i=1然后對(duì)各個(gè)路段進(jìn)行分析。在位置1與位置2之間的路段間只要位置1與位置2其中一個(gè)安置攝像頭就可 實(shí)現(xiàn)在此路上上有效監(jiān)控，即：X1+X2N1在位置2與位置3之間的路段間只要一個(gè)位置安置攝像頭就可實(shí)現(xiàn)在此路段上的有效監(jiān)控，即:X2+X3N1分別分析圖三中所有的路段，可以得到如下結(jié)果：在位置3與位置4之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X3+X4N1在位置4與位置5

6、之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X4+X5N1在位置5與位置6之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X5+X6N1在位置3與位置7之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X3+X7N1在位置7與位置11之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X7+X11N1在位置11與位置10之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X11+X10N1在位置11與位置12之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X11+X12N1在位置12與位置13之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X12+X13N1在位置13與位置17之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X13+X17N1在位置17與位置18之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X17+X18

7、N1在位置18與位置14之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X18+X14N1在位置13與位置14之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X13+X14N1在位置14與位置15之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X14+X15N1在位置15與位置9之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X15+X9N1在位置7與位置8之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X7+X8N1在位置8與位置9之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X8+X9N1在位置15與位置16之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X15+X16N1在位置18與位置19之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X18+X19N1在位置6與位置16之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效

8、監(jiān)控，則有：X6+X16N1在位置16與位置19之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X16+X19N1在位置19與位置20之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X19+X20N1在位置20與位置21之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X20+X21N1在位置20與位置31之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X20+X31N1在位置21與位置30之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X21+X30N1在位置21與位置22之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X21+X22N1在位置22與位置29之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X22+X29N1在位置22與位置23之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X22+X23

9、N1在位置23與位置28之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X23+X28N1在位置23與位置24之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X23+X24N1在位置24與位置27之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X24+X27N1在位置24與位置25之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X24+X25N1在位置25與位置26之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X25+X26N1在位置16與位置32之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X16+X32N1在位置24與位置33之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X24+X33N1在位置32與位置33之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X32+X33N1在位置33與位置35

10、之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X33+X35N1在位置35與位置37之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X35+X37N1在位置25與位34之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X25+X34N1在位置33與位置34之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X33+X34N1在位置35與位置36之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X35+X36N1在位置34與位置36之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X34+X36N1在位置37與位置38之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有:X37+X38N1在位置36與位置38之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控，則有：X36+X38N1在位置38與位置39之間的路段間要實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)控

11、，則有：X38+X39N1綜合以上情況，得到該問(wèn)題的模型如下：目標(biāo)函數(shù)：39minZ= Xi40i=1約束條件：X1+X2N1X2+X3N1X3+X4N1X4+X5N1X5+X6N1X3+X7N1X7+X11N1X11+X10N1X11+X12N1X12+X13N1X13+X17N1X17+X18N1X18+X14N1X13+X14N1X14+X15N1X15+X9N1X7+X8N1X8+X9N1X15+X16N1X18+X19N1X6+X16N1X16+X19N1X19+X20N1X20+X21N1X20+X31N1X21+X30N1X21+X22N1X22+X29N1X22+X23N1X2

12、3+X28N1X23+X24N1X24+X27N1X24+X25N1X25+X26N1X16+X32N1X24+X33N1X32+X33N1X33+X35N1X35+X37N1X25+X34N1X33+X34N1X35+X36N1X34+X36N1X37+X38N1X36+X38N1X38+X39N13模型求解求解線性和非線性優(yōu)化規(guī)劃問(wèn)題我們可以得到 X1 到 X39 的值依次為：1,0,1,0, 1, 0,0,0, 1, 1, 0,1,0,1, 0, 1, 1, 0, 1,0,1, 0, 0, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0, 1, 0,1,0,0, 1, 0,0,1。表示位置：1,

13、3,5, 9, 10, 12, 14,16,17, 19, 21, 25, 27, 29, 31, 33, 36, 39處安置攝像頭就可以保證整個(gè)區(qū)域的有效監(jiān)控，在校區(qū)將攝像頭安置的最優(yōu)方案反映到圖中的位置點(diǎn)上的具體情況如圖四所示安置攝像頭 不安置攝像頭圖四在實(shí)際的學(xué)校平面圖中所安置攝像頭的位置及數(shù)量情況如圖五所示4.模型優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)方向4.1模型優(yōu)點(diǎn)從實(shí)際情況出發(fā)針對(duì)現(xiàn)實(shí)問(wèn)題作出了可行解決方案具有較強(qiáng)的適用性。合理的假設(shè)，嚴(yán)格的推導(dǎo)，結(jié)合圖形直觀的分析可以清晰的了解所需要解決問(wèn)題的情況和所得到的方案， 有效的簡(jiǎn)化，對(duì)實(shí)際的道路分布情況簡(jiǎn)化到點(diǎn)與線的關(guān)系（如圖三）便于理解4.2模型的不足模型是一個(gè)平面內(nèi)建立起來(lái)的，雖然通過(guò)采用了可以360度旋轉(zhuǎn)的攝像頭來(lái)有效的彌補(bǔ)了道路出現(xiàn)斜坡的 情況，但是在實(shí)際情況中可能會(huì)出現(xiàn)某一位置點(diǎn)沒(méi)有斜坡范圍需要監(jiān)控，采用不能夠旋轉(zhuǎn)的攝像頭也能達(dá) 到有效監(jiān)控，這正是該模型的局限所在。4.3模型的改進(jìn)和推廣在實(shí)際考察所有的位置點(diǎn)后根據(jù)各個(gè)位置是否存在斜坡