時(shí)間可劃分資源的多順序規(guī)劃和分配的制作方法【
技術(shù)領(lǐng)域：
】[0001]本公開(kāi)一般設(shè)及用于資源規(guī)劃和分配的框架?！?br>背景技術(shù)：
】[0002]對(duì)于一個(gè)擁有大量時(shí)間可劃分資源，比如車(chē)輛、設(shè)備或勞動(dòng)力，的商業(yè)項(xiàng)目，資源消耗的成本可W直接與時(shí)間相關(guān)。資源的量相比于來(lái)自不同聚會(huì)或位置的潛在需求，一般來(lái)說(shuō)是不夠的。因此，對(duì)全部資源的有效的規(guī)劃和分配會(huì)是自然的愿望。[0003]解釋多順序資源規(guī)劃和分配的基本原理的一個(gè)確認(rèn)的問(wèn)題，可能是多旅行銷(xiāo)售員問(wèn)題(mTSP)。通常，原始TSP提出找到一個(gè)閉合路徑（即，圖論中的電路）W到訪每個(gè)場(chǎng)站(d邱ot)恰好一次的問(wèn)題。主要的優(yōu)化目標(biāo)是所有銷(xiāo)售員經(jīng)過(guò)的總行程距離的最小化。然而，原始mTSP往往概括出許多特征，運(yùn)些特征可能使其對(duì)一些應(yīng)用不太準(zhǔn)確。[0004]例如，為了優(yōu)化城市內(nèi)的警察巡邏的布置和分配，原始mTSP可能效率較低和/或不準(zhǔn)確，因?yàn)樵谶\(yùn)種情況下的目標(biāo)可W包括其他人力或安全相關(guān)的約束。【
發(fā)明內(nèi)容】[0005]運(yùn)里描述了一種用于提供最優(yōu)化的資源規(guī)劃和分配的框架。按照一個(gè)方面，該框架接收關(guān)于多個(gè)資源和多個(gè)用戶的位置信息。然后，該框架可W基于位置信息生成針對(duì)多個(gè)資源與多個(gè)用戶進(jìn)行接觸的一定量的隨機(jī)行進(jìn)路線;選擇具有最低成本的路線的百分比(percentage)并且根據(jù)成本的升序?qū)λx擇的路線進(jìn)行排序；W及基于上述選擇和上述排序采用所選擇的路線對(duì)概率密度函數(shù)矩陣進(jìn)行更新。運(yùn)樣的步驟可W重復(fù)達(dá)到預(yù)先選擇的迭代次數(shù)或直到收斂為止，W輸出具有最低成本的路線。[0006]采用在下文中將變得清楚的運(yùn)些和其他優(yōu)點(diǎn)和特征，通過(guò)參考下面詳細(xì)的說(shuō)明書(shū)和所附的權(quán)利要求書(shū)W及通過(guò)參考所附的附圖，可W獲得另外的詳細(xì)。【附圖說(shuō)明】[0007]參考附圖陳述詳細(xì)說(shuō)明。在附圖中，參考標(biāo)記的最左側(cè)的數(shù)字標(biāo)識(shí)該參考標(biāo)記第一次出現(xiàn)的附圖。在不同附圖中的相同附圖標(biāo)記的使用指示相似或一致的項(xiàng)。[0008]圖1是示例計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境的框圖，在該示例計(jì)算系統(tǒng)環(huán)境中可W應(yīng)用運(yùn)里所描述的技術(shù)和系統(tǒng)的至少一部分。[0009]圖2是示例的資源的多順序規(guī)劃和分配的示圖。[0010]圖3是示出示例巡邏區(qū)域的地圖示圖，其示出了警察局和事件熱點(diǎn)的位置。[0011]圖4A至圖4B分別為距離矩陣W及熱點(diǎn)的重要性權(quán)重和最小巡邏到訪的示意性表格。[0012]圖5是多巡邏路線規(guī)劃和分配安排的系統(tǒng)的示例輸出的示圖。[0013]圖6是用于優(yōu)化對(duì)用戶的資源分配的示例處理?！揪唧w實(shí)施方式】[0014]根據(jù)示例實(shí)施方式公開(kāi)了用于優(yōu)化多資源規(guī)劃和分配的各種技術(shù)和系統(tǒng)。在各種實(shí)施方式中，資源分配安排(resourceallocationarrangement,RAA)使用資源的多個(gè)約束作為整體優(yōu)化因子。在一個(gè)實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)算法被用于在優(yōu)化中考慮所述約束W用于高效的資源分配。[0015]在一個(gè)實(shí)施方式中，RAA包括按照順序次序所組織的、針對(duì)資源的每個(gè)需求的優(yōu)先級(jí)，使得使用權(quán)限可W從一方(例如，用戶、站點(diǎn)、客戶端、事件熱點(diǎn)等)被轉(zhuǎn)移至另一方。在一個(gè)實(shí)施方式中，RAA使用針對(duì)一些資源，例如諸如勞動(dòng)力，的附加約束，W包括對(duì)于分派相等負(fù)擔(dān)W便在勞力資源之間分擔(dān)的考慮。[0016]在各種實(shí)施方式中，RAA使用修改的交叉賭(crossentropy,CE)技術(shù)，來(lái)對(duì)資源的分配進(jìn)行最優(yōu)化。例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，各方對(duì)資源的最高占用時(shí)間是最大效率的指示符(例如，用戶正在最高效地使用該資源）。[0017]在一個(gè)實(shí)施方式中，RAA包括具有良好的設(shè)計(jì)的邏輯的任務(wù)規(guī)劃和分配系統(tǒng)。例如，在一個(gè)實(shí)施例中，RAA包括警察巡邏規(guī)劃和分配安排，其被布置為對(duì)城市的期望的部分提供優(yōu)化的并且有效的警察服務(wù)。[0018]在各種實(shí)施方式中，下述因素中的一個(gè)或多個(gè)被RAA考慮并且應(yīng)用W提供針對(duì)最優(yōu)化的資源規(guī)劃和分配的解決方案。首先，資源處于多個(gè)部分中，該多個(gè)部分中的每個(gè)為在時(shí)間上可任意劃分的（時(shí)間上連續(xù))并且可W具有任意長(zhǎng)度。接下來(lái)，資源用戶還處于多個(gè)群組中，其中，它們二者可能在物理上位于不同的地點(diǎn)。另外，RAA可W考慮從一個(gè)用戶向其他用戶傳遞資源的成本(其中，資源由用戶W時(shí)間順序來(lái)使用），例如該成本依賴(lài)于兩個(gè)用戶之間的距離、交通狀況等。在一些實(shí)施方式中，RAA確定最優(yōu)的資源使用順序。資源/用戶的數(shù)量可W是可修改的（adaptable)dRAA可W在任何時(shí)間附加資源/用戶的一部分或從系統(tǒng)移除資源/用戶的一部分。此外，成本函數(shù)可W隨著時(shí)間改變;運(yùn)樣，RAA所使用的策略對(duì)于時(shí)變(time-variant)資源分配問(wèn)題(例如，資源需求可W是可變的等)是最優(yōu)的。RAA還可W考慮資源群組之間的平衡，即，針對(duì)每個(gè)群組的"工作負(fù)擔(dān)"通常相等(例如，警察巡邏隊(duì)伍的每一班(shift)在持續(xù)時(shí)間上相等）。在各個(gè)實(shí)施方式中，因?yàn)閬?lái)自RAA的解決方案可W被標(biāo)記為針對(duì)用戶和時(shí)隙（timeslot),其已經(jīng)被"分配給"特定的用戶和時(shí)間，所W運(yùn)一點(diǎn)被隱式地實(shí)現(xiàn)。[0019]公開(kāi)了用于優(yōu)化多資源規(guī)劃和分配的各種技術(shù)。運(yùn)里的討論旨在示出在根據(jù)應(yīng)用的變型對(duì)多資源規(guī)劃和分配進(jìn)行優(yōu)化時(shí)可W利用的組件和技術(shù)，但是所描述的示例不旨在進(jìn)行限制。在各種實(shí)施方式中，更少的、替換的或附加的組件可W被包括，W執(zhí)行所描述的技術(shù)的各種部分而同時(shí)保持在本公開(kāi)的范圍內(nèi)。[0020]圖1示出了在其中可W實(shí)施運(yùn)里所討論的技術(shù)和裝置的系統(tǒng)100的示例。在示例中，系統(tǒng)100使用控制模塊102,例如，來(lái)執(zhí)行用于系統(tǒng)100的計(jì)算、分析和控制功能。如圖1所示，控制模塊102可W包括存儲(chǔ)器104W及一個(gè)或多個(gè)處理器106,如W下進(jìn)一步描述地。在各種實(shí)施方式中，系統(tǒng)100包括輸入/輸出（1/0)模塊108、用戶接口（UI)llO;并且還可W包存儲(chǔ)裝置組件112。[0021]在一個(gè)實(shí)施方式中，存儲(chǔ)器104包括一個(gè)或多個(gè)類(lèi)型的硬件存儲(chǔ)器存儲(chǔ)裝置(固定的或便攜式的）等。在實(shí)施方式中，一個(gè)或多個(gè)輸入(諸如，地理位置信息)被載入到存儲(chǔ)器104W用于由處理器106在運(yùn)行應(yīng)用的同時(shí)訪問(wèn)。在一個(gè)實(shí)施方式中，應(yīng)用還可計(jì)算機(jī)可運(yùn)行指令的形式被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器104內(nèi)。在各種實(shí)施方式中，資源分配安排(RAAH20的部分被包括在應(yīng)用中，并且隨著應(yīng)用的運(yùn)行而被執(zhí)行。[0022]例如，在一個(gè)實(shí)施方式中，作為運(yùn)行應(yīng)用的一部分，處理器106經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)算法執(zhí)行最優(yōu)化的資源規(guī)劃和分配，所述一個(gè)或多個(gè)算法包括用于經(jīng)由RAA120確定和優(yōu)化所有可用資源之間的資源分配的技術(shù)。[0023]在一個(gè)實(shí)施方式中，輸入/輸出模塊108可W在持續(xù)時(shí)間上接收針對(duì)一個(gè)或多個(gè)對(duì)象的位置數(shù)據(jù)(例如，位置信息、地理位置信息等）。持續(xù)時(shí)間可W是小時(shí)、天、周、月、年等?？蒞從資源(例如特別是當(dāng)資源為移動(dòng)的或便攜式的時(shí)）和/或用戶（或事件/使用位置等）收集位置數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，位置數(shù)據(jù)包括空間-時(shí)間數(shù)據(jù)等。在一個(gè)示例中，位置數(shù)據(jù)可W包括諸如警察巡邏警官的移動(dòng)資源的時(shí)間戳和位置等。[0024]在另一個(gè)示例中，位置數(shù)據(jù)包括關(guān)于資源和/或用戶的全球定位衛(wèi)星(GPS)數(shù)據(jù)或信號(hào)Ξ角定位信息（例如，無(wú)線電頻率或其他信號(hào)類(lèi)型，諸如蜂窩等）。在一個(gè)實(shí)施方式中，存儲(chǔ)器104收集并且存儲(chǔ)由輸入/輸出模塊108所接收的位置數(shù)據(jù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，（使用處理器106的)控制模塊102被布置為使用位置數(shù)據(jù)W對(duì)資源分配(例如，確定從資源到用戶的距離，生成行進(jìn)/巡邏路線等)進(jìn)行最優(yōu)化。[0025]在一個(gè)實(shí)施方式中，存儲(chǔ)裝置112包括通常用于批量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)裝置，并且存儲(chǔ)裝置112與存儲(chǔ)器104相比具有更大的容量。存儲(chǔ)裝置112組件的非窮舉列表包括硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、光驅(qū)、磁帶驅(qū)動(dòng)器等。[0026]在各種實(shí)施方式中，系統(tǒng)100可W連接至網(wǎng)絡(luò)。在替選的實(shí)施方式中，網(wǎng)絡(luò)可W包括諸如下述的網(wǎng)絡(luò)：W太局域網(wǎng)(LAN)、令牌環(huán)LAN、或其他LAN、廣域網(wǎng)(WAN)、系統(tǒng)區(qū)段網(wǎng)絡(luò)或其他類(lèi)型的網(wǎng)絡(luò)，并且網(wǎng)絡(luò)可W包括若干節(jié)點(diǎn)或主機(jī)(未示出）。此外，網(wǎng)絡(luò)還可W包括硬布線的、光的和/或無(wú)線的連接通路。在各種實(shí)施方式中，存儲(chǔ)裝置112可W位于遠(yuǎn)處，并且經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)被訪問(wèn)（例如，遠(yuǎn)程服務(wù)器、云存儲(chǔ)裝置等）。[0027]在替選的實(shí)施方式中，系統(tǒng)100可W包括更少的或附加的組件，在系統(tǒng)100中不同地布置的結(jié)構(gòu)可W執(zhí)行在本公開(kāi)內(nèi)所討論的技術(shù)。[0028]在一個(gè)實(shí)施方式中，如圖2所示，資源202(1?631，1^32，''市631〇被劃分為一些群組，如勞動(dòng)力、車(chē)輛、CPU核屯、等。在該實(shí)施方式中，用戶204消耗運(yùn)些資源202的成本與時(shí)間成比例，外加從之前用戶204的轉(zhuǎn)移成本。在各種示例中，成本還包括其他成本，如用于初始化/重啟的基本成本等。在該實(shí)施方式中，針對(duì)每個(gè)時(shí)間單位的資源成本，W及轉(zhuǎn)移成本和基本成本是已知的。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 4