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群岛垃圾回收海运系统的运力配置与航线设计研究

群岛垃圾回收海运系统的运力配置与航线设计研究

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作者：江玉婷大连海事大学

学位级别：硕士

海岛孤悬海外,地理环境独特。与陆地相比,岛屿对环境污染承受力小,生态环境更易受到破坏而难以恢复。近年来,由于环境、经济、社会等因素的影响,海岛垃圾外运领域受到越来越多的关注。海岛垃圾外运是指将海岛上的垃圾进行收集,再离岸运... 详细信息

海岛孤悬海外,地理环境独特。与陆地相比,岛屿对环境污染承受力小,生态环境更易受到破坏而难以恢复。近年来,由于环境、经济、社会等因素的影响,海岛垃圾外运领域受到越来越多的关注。海岛垃圾外运是指将海岛上的垃圾进行收集,再离岸运到陆上处理厂进行处置的一系列过程。由于目前缺乏成熟的群岛垃圾海运系统的设计方法,垃圾外运面临着交通不便、收运成本高昂等问题,导致垃圾无法得到有效处置,从而造成环境污染,危害人类健康。因此,从运力配置和航线设计出发,建立一个高效、低成本的群岛垃圾回收海运系统,有助于解决垃圾外运难题,减少垃圾对海岛生态环境的破坏,具有非常重要的现实意义。为解决这一问题,本文主要做的工作如下:首先,对垃圾回收和陆岛交通方面的研究进行梳理,强调了对海岛垃圾回收海运系统运力配置与航线设计进行研究的重要意义。对垃圾回收、轴辐式网络、选址-路径问题等相关理论进行阐述,明确了本文的研究内容与方法。其次,根据垃圾外运的现实场景,设计了群岛垃圾回收海运系统。在该系统中,各岛屿设置了收集点,部分岛屿被选做中转中心。岛屿垃圾在收集点被收集,通过船舶从岛屿运到陆上处理厂进行最终处置,或经中转中心汇集后再运至陆上。为得到系统运力配置和航线设计的最优决策,本文提出了一个整数线性规划模型,以购置成本和运营成本最小为目标,并根据旅游季节性的不同划分了多种情景。模型决定了中转中心的数量和位置、使用的船舶、运输航线等。此外,本文提供了购买或租赁船舶两种选择,并引入了轴辐式结构,还考虑了不同的收运频率、船舶最大载重、潮汐时间等因素的影响。最后,本文将模型应用于中国辽宁省大连市长海县的实际案例中,得到了旅游淡季和旅游旺季下的最优垃圾收运方案,充分体现了模型的有效性和合理性。同时,为了研究各因素对群岛垃圾回收海运系统设计的影响,本文进行了灵敏度分析,考虑了收运频率、旅游人口、常住人口、航速、装卸时间和成本等多个因素,并得到了不同场景下垃圾外运的解决方案。本文研究了群岛垃圾回收海运系统的运力配置与航线设计,拓展了陆岛交通在垃圾外运方面的应用,能够降低垃圾外运成本,为政府的决策者提供关于群岛垃圾回收海运系统运力配置与航线设计的有益见解,具有十分重要的理论意义和实用价值。

关键词：群岛垃圾垃圾外运海运系统运力配置航线设计

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