垃圾分类处理与清运方案设计.doc

题目：垃圾分类处理与清运方案设计

一.摘要：

城市生活垃圾是人们生活中产生的固体废弃物.在收集、运输和处理处置过程中，垃圾中所含有的和产生的有害成份，会对大气、土壤、水体造成污染，不仅严重影响城市环境质量，而且威胁人类身体健康，成为社会公害之一.如何解决城市垃圾问题，还城市乡居民一个健康洁净的生存环境。本文就A题给出的深圳市南山区垃圾分类处理与清运方案设计的问题进行研究，展开讨论，分析和建立数学模型，并求解。

对于问题一：从以下两点进行研究。

一、垃圾中转站的位置与数量已定，但厨余垃圾处理中心的位置与数量不确定。

二、为了确定厨余垃圾处理中心的数量与位置。

1)我们选用集合覆盖模型求出待选处理中心位置后；

2)利用整数规划建立整个垃圾清运系统总费用现值最小模型，确定最优组合。

对于问题二：在问题一确定垃圾处理中心基础上求解垃圾清运路线问题，类似于物流线路优化问题。我们参考周期多车场车辆路径问题(PeriodicMulit-depot

VehicleRoutingProblem,PeriodicMDVRP),因为VRP问题已被证明为NP(小大厨余垃圾处理中心)问题，通过普通计算数据量大并很难求出有效解。本文运用遗传模拟退火算法进行求解。并利用仿真实验证明该算法具较好的有哪些信誉好的足球投注网站性能与全局并行性。

关键词：集合覆盖深圳市南山区生活垃圾人工神经网络模型数据预处理启发式算法收运系统优化模型遗传模拟退火算法

二.问题的提出：

垃圾分类化收集与处理是有利于减少垃圾的产生，有益于环境保护，同时也有利于资源回收与再利用的城市绿色工程.在发达国家普遍实现了垃圾分类化，随着国民经济发展与城市化进程加快，我国大城市的垃圾分类化已经提到日程上来.2010年5月国家发改委、住房和城乡建设部、环境保护部、农业部联合印发了《关于组织开展城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点工作的通知》,并且在北京、上海、重庆和深圳都取得一定成果，但是许多问题仍然是垃圾分类化进程中需要深入研究的.

一中国露考唐守新士

一中国露考唐

守新士

见纸言三黑置望

居民区址

湿垃及干垃圾

户内公众用余其它垃圾

饭

板指

时走用片

少善天官垃极中钟指

称域或生值堪设

而家其旧教电★树性

可回收物

以型药品

庄油提(桶

新余垃圾处理中心

固虚处理中心

环保互务站

惧机光灯宫

有实填圾

庄I电想

在深圳，垃圾分为四类：橱余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其他不可回收垃圾，

这种分类顾名思义不难理解.其中对于居民垃圾，基本的分类处理流程如下：

在垃圾分类收集与处理中，不同类的垃圾有不同的处理方式，简述如下：

1)橱余垃圾可以使用脱水干燥处理装置，处理后的干物质运送饲料加工厂做原料.不同处理规模的设备成本和运行成本(分大型和小型)见附录1说明.

2)可回收垃圾将收集后分类再利用.

3)有害垃圾，运送到固废处理中心集中处理.

4)其他不可回收垃圾将运送到填埋场或焚烧场处理.

所有垃圾将从小区运送到附近的转运站，再运送到少数几个垃圾处理中心.显然，1)和2)两项中，经过处理，回收和利用，产生经济效益，而3)和4)只有消耗处理费用，不产生经济效益，

本项研究课题旨在为深圳市的垃圾分类化进程作出贡献.为此请你们运用数学建模方法对深圳市南山区的分类化垃圾的实现做一些研究，具体的研究目标是：

1)假定现有垃圾转运站规模与位置不变条件下，给出大、小型设备(橱余垃圾)的分布设计，同时在目前的运输装备条件下给出清运路线的具体方案.以期达到最佳经济效益和环保效果.

2)假设转运站允许重新设计，请为问题1)的目标重新设计.根据调查，其中相关数据如下表所示：

厨余设备

类别

处理能力

投资额

运行成本

产物价格

大型厨余设备

200吨/日

4500万元

150元/吨

1000-1500元/吨

小型厨余设备

200-300公斤/日

28万元

200元/吨

1000-1500元/吨

四类垃圾比例

类别

厨余垃圾

可回收垃圾

有害垃圾

其他不可回收垃圾

比例

4

2

3

可回收垃圾的相关数据

类别

所占比类

回收价格

纸类

55%

1元/公斤

塑料

35%

2.5元/公斤

玻璃

6%

0.5元/公斤

金属

4%

2.5元/公斤

拖车：只拖十吨的大型厢，只用于从转运站到垃圾中心，每次只拖一个大型厢，

平

均每公里耗油25L—30L柴油/每公里。柴油单价：6.39元/升。收集车辆：

只负责从小区的垃圾站到转运站运输，60辆2.5吨汽车，每车耗油20L—35L70#汽油/百公里。

司机月薪平