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重庆师范大学学报（自然科学版） 2022年第4期39卷 1-11页

作者：闫芳张燕红柴福良重庆交通大学经济与管理学院重庆400074 重庆市环卫集团有限公司重庆401120

【目的】以垃圾分类回收为背景,基于设施布局现状及运作能力对垃圾收运物流网络进行优化。【方法】建立了以最大化系统总收益为优化目标的“垃圾收运—多级转运”模型,提出了两阶段算法对所建立的模型进行求解。以重庆市主城区为例,采... 详细信息

【目的】以垃圾分类回收为背景,基于设施布局现状及运作能力对垃圾收运物流网络进行优化。【方法】建立了以最大化系统总收益为优化目标的“垃圾收运—多级转运”模型,提出了两阶段算法对所建立的模型进行求解。以重庆市主城区为例,采用不同规模的算例对建立的模型和算法的有效性进行检验。为验证模型的先进性,对采用“多级转运”及“就近转运”两种不同转运模式进行收益和成本方面的对比分析,并对部分关键参数进行了灵敏度分析。【结果】“多级转运”模式在垃圾分类回收及处理需求下,相较于“就近转运”而言,可以提高8.59%至57.44%的系统总收益,更具经济效益。【结论】所得的结果对垃圾收运企业具有一定参考意义。

关键词：城市生活垃圾垃圾分类多级转运混合整数规划模型两阶段算法

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分类回收背景下城市生活垃圾收运网络优化研究

分类回收背景下城市生活垃圾收运网络优化研究

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作者：张燕红重庆交通大学

学位级别：硕士

随着人口的增长及垃圾分类回收政策的落地和实施,垃圾收运问题变得日益复杂。鉴于上述原因,本文对垃圾分类背景下的城市生活垃圾收运网络开展了优化研究。本文首先从国内外垃圾收运网络优化研究和车辆路径问题研究两方面阐述了城市生活... 详细信息

随着人口的增长及垃圾分类回收政策的落地和实施,垃圾收运问题变得日益复杂。鉴于上述原因,本文对垃圾分类背景下的城市生活垃圾收运网络开展了优化研究。本文首先从国内外垃圾收运网络优化研究和车辆路径问题研究两方面阐述了城市生活垃圾收运网络研究现状,并介绍了本文将用到的扫描算法和遗传算法的相关理论知识。接着,对所研究的城市生活垃圾收运网络进行了描述,在考虑了可回收垃圾带来的收益、运输各类垃圾运输车的启动成本和运输成本、转运站和处理厂处理各类垃圾的处理成本的基础上,以最大化系统总收益为优化目标,建立了“垃圾收运-多级转运”的模型。同时,提出了两阶段算法对所建立的模型进行求解,即先根据已有设施布局现况及运作能力,对垃圾收运任务进行指派操作,而后基于前一阶段的指派结果,运用智能算法求解车辆路径问题。在上述研究工作的基础上,本文以重庆市主城区生活垃圾收运网络为切入点,开展收运网络优化实证研究。首先,阐述了重庆市主城区生活垃圾收运处理现状,并提出存在的问题。而后,使用扫描算法和遗传算法对垃圾收集阶段涉及的车辆路径优化问题进行求解和分析,结果表明,使用遗传算法解决生活垃圾收集阶段的车辆路径问题相较于扫描算法来说效果更优。接着,基于已有设施布局现况及运作能力,对一次转运站不同中转能力条件下的垃圾收运网络优化结果进行分析。本文采用了不同规模的算例对所建立的模型和算法的有效性进行检验,为验证本文所提出模型的先进性,对采用“多级转运”及“就近转运”两种不同转运模式进行收益和成本方面的对比分析,并对部分关键参数进行了灵敏度分析。结果表明,无论在何种中转能力条件下,当二次转运站具备分类拣选的功能时,不同规模以及参数改变后的算例都呈现出同样的规律,即一次转运站的垃圾须到二次转运站进行转运分拣时,系统总收益更大。最后,开展了特殊情况下应急转运站选址分析,针对主城区地理分布上的5个重要区域,结合其交通条件、地价等影响因素,给出了选址优化或能力提升策略。研究结果表明,本文所提出的多级转运模型具有良好的适用性,在垃圾前端分类投放效果不佳的情况下,充分发挥具有分类拣选功能的转运站的拣选及转运功能具有重要的现实意义,相较于传统的就近转运的垃圾收运转运模式,逐级转运更具经济效益。

关键词：城市生活垃圾分类回收多级转运两阶段算法

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