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我国交通安全基础脆弱,隐患量大面广,对道路的例行巡逻是交警提高路面管控能力、更好的维护交通秩序和保障人民生命财产安全的重要举措。在交警巡逻工作中,巡逻路径的规划是关键,巡逻路径的好坏会直接影响巡逻的效果。目前,交警基本依靠自身经验规划巡逻路径,这种方式下规划出的巡逻路径往往会在非目标道路上多耗费行驶时间,严重影响了交警的巡逻效率。对于巡逻路径的不断优化是提高巡逻效率的重要措施。此外,在交警巡逻工作中缺乏规划巡逻路径的辅助工具。在此背景下,本文提出了以目标道路为研究对象的交警巡逻路径优化问题,并开发出了一个巡逻路径规划辅助工具,以此来减轻交警的工作强度,提高巡逻效率和节约巡逻成本。交警巡逻路径优化问题可以描述为:交警从起始点出发,巡逻完所有的目标道路,最后返回起始点,要求规划出一条最优的巡逻路径。基于乡村邮递员问题(Rural Postman Problem,RPP),本文构建了交警巡逻路径优化问题的图论模型。RPP问题中邮递员的起始点在目标送信道路上,而在交警巡逻路径优化问题中,起始点不一定在目标巡逻道路上,本文分起始点在目标道路上和起始点不在目标道路上两种情况分析。本文基于CE2启发式算法对两种情况分别设计了启发式算法求解。同时,本文模拟了交警经验巡逻过程,将本文提出的算法求解得到的巡逻路径与交警经验巡逻路径进行了对比。实验结果表明,当起始点在目标道路上时,本文提出的算法求解得到的巡逻路径长度比交警经验巡逻路径长度平均要短17.4%;当起始点不在目标道路上时,本文提出的算法求解得到的巡逻路径长度比交警经验巡逻路径长度平均要短12.3%。本文将地理信息系统技术应用到交警巡逻路径规划中,基于交警巡逻路径优化的研究成果,在开源软件QGIS平台上,采用QGIS Python API库、PyQt库和Networkx库,实现了巡逻路径规划辅助工具。该工具以插件的形式运行在QGIS中,免费下载,操作简单。通过运行插件可以得到最优巡逻路径的长度和路径轨迹图像。本文开发的工具除了适用于交警巡逻路径规划,还可以适用于一些其他领域的巡逻路径规划,具有推广价值。