基于分类的北京城市生活垃圾清运车辆调度与优化研究

发布时间：2020-09-25 17:36

　　 随着我国人口的增加和城市化进程的加快,城市生活垃圾的数量呈现逐年较快增长的趋势,因此处理处理问题变得尤为重要,而收集运输环节是城市生活垃圾处理的重要一环,严重影响到垃圾处理的经济效益、社会效益和环境效益。如今城市生活垃圾的研究和管理较多停留在末端治理和源头控制方面,而对于中间收集运输环节的关注相对较少,垃圾收运车辆的调度和路径优化问题的研究难以进行实际应用。现有研究目标较为单一且对多车型的研究较少,并且很少有进行分类运输的研究。因此本文以垃圾收运路径问题的研究缺口入手,提出了基于城市生活垃圾分类的清运车辆调度。通过对城市生活垃圾收运系统进行定性和定量分析,结合北京市原宣武区的城市生活垃圾清运现状,描述了现有收运路径并分析存在的问题,对中转站设备配置以及清运车辆调度进行研究。主要分两部分,一部分是对现有混装清运模式的车辆调度进行优化,另一部分是研究分类清运的车辆调度。首先结合排队论优化中转站卸料口的配置并进行经济效益分析;然后依据垃圾收运模式的特点,建立多目标、分批次、带时间窗的Rollon-Rolloff VRP模型,将实际问题中的限制转换成约束条件,重点结合成本以及车辆到达中转站后的卸车等待时间对清运车辆调度的影响建立模型。其次提出垃圾分类清运的车辆调度模式,分为分类联合清运和分类单独清运,属于点收集形式的VRP模型,分类联合清运和分类单独清运各有利弊,原宣武区的实际算例结果显示分类联合清运车辆使用数量和行驶距离较低,但是整体清运成本则是分类单独运输更有优势。模型求解方面,使用了粒子群算法在MATLAB软件上进行编程求解,得到不同模式下清运车辆的调度方案。对车辆调度方案进行对比分析,对于混装清运,模型计算结果显示优化后的车辆调度明显减少了车辆的排队等待时间并且减少了车辆使用数量;分类清运的车辆调度方案在车辆使用数量、行驶距离、成本、经济效益等方面与混装清运调度进行对比,虽然成本和车辆数量高于混装清运,但是给垃圾的中转筛分处理和末端的分类处理带来了有利影响,且后端利用收益大于清运相关成本,结合马家楼转运站的车辆资源情况,本文提出建议选择分类清运方式中的分类单独清运的车辆调度方案。
【学位单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U492.22
【部分图文】：

析报告》的预测，２０２０年生活垃圾的全国收运量将达到２．１５亿吨。垃圾数量的急逡逑剧增加给生活垃圾的处理和处置带来了极大挑战。逡逑北京近几年城市生活垃圾产量呈大幅度增长态势，如图１－１。２０１６年平均每天逡逑产生２．３９万吨生活垃圾，较上一年增加１０．４１％，居全国首位。同时由于居民生活逡逑水平的提高以及能源利用方式的转型，城市生活垃圾成分复杂，主要分为厨余垃逡逑圾、可回收物、有害垃圾和其他垃圾四类，以填埋为主、焚烧为辅的垃圾处理方逡逑式造成了“垃圾围城”和环境污染的后果，因此对垃圾提出了分类处理的要求。逡逑１０００邋＇邋－…＾一—邋逦—逦逦逦逦—邋邋逦逦＾逡逑２０，３６２逦｜逡逑９００逦１７邋ｆｉｆｉｎ邋１９，１４２逦２００００逡逑：８００逦１５２１５邋１５４３Ｓ逦１５邋７３４１５，０５—逡逑：邋７５00逡逑ｉ邋２００邋悐飞．逦－逦．．．逡逑ｉ00逦＇逦１Ｈ邋ｍ邋ｍ逦２５00逡逑0逦＇■■邋＿逦■逦■醒疆邋0逡逑２ＤＧ７邋２００８邋２００９邋２０１０邋２０１１邋２０１２邋２０１３邋２０１４邋２０１５邋２０１６邋＾逡逑＿全国生活垃圾m�运蛩（万吨）一？＿北京生活垃圾m�运萤（万吨）逡逑数据来源：中华人民共和国国家统计局逡逑图１－１城市生活垃圾清运量（２００７－２０１６年）逡逑Ｆｉｇｕｒｅｌ－１邋Ｄｅｌｉｖｅｒｉｎｇ邋Ｑｕａｎｔｉｔｙ邋ｏｆ邋Ｍｕｎｉｃｉｐａｌ邋Ｓｏｌｉｄ邋Ｗａｓｔｅ邋（２００７－２０１６）逡逑作为垃圾分类试点工作的城市之一，北京市从２�

本文编号：2826860