【摘要】：城市生活垃圾收運問題是當前環(huán)保工作面臨的一個瓶頸問題。隨著城鎮(zhèn)化、工業(yè)化的發(fā)展,我國的生活垃圾量不斷增長,然而現(xiàn)有的垃圾清運模式存在效率低、實時性查、管理難、資源化程度低、處理方式單一等弊端。通過運用互聯(lián)網(wǎng)技術解決環(huán)保難題、加強管理、提高資源利用率和信息實時性,已經(jīng)成為很多國家關注的發(fā)展方向。基于這個背景,本文提出了在混合回收、集中分揀的模式下構(gòu)建環(huán)衛(wèi)車調(diào)度系統(tǒng)的策略。本文首先介紹了垃圾產(chǎn)生和環(huán)衛(wèi)車收運垃圾的現(xiàn)狀,闡述了研究的意義和內(nèi)容。接下來提出基于互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)衛(wèi)車系統(tǒng)管理信息化平臺,構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)+環(huán)衛(wèi)車系統(tǒng)一般由無線通信模塊、GPRS模塊、路線規(guī)劃、地圖匹配、地理信息系統(tǒng)、人機界面等組成。在環(huán)衛(wèi)車路徑規(guī)劃算法的研究中,本文通過調(diào)研和資料查閱,提出“垃圾元”作為垃圾量增長的表征,并提出垃圾元產(chǎn)生動態(tài)概率模型。在這個基礎上,介紹典型的垃圾回收網(wǎng)絡構(gòu)建模型和環(huán)衛(wèi)車路徑模型,為本文的數(shù)學建模奠定理論基礎。文章借鑒發(fā)達國家分類收運的經(jīng)驗,提出構(gòu)建具有分揀中心的環(huán)衛(wèi)車收運系統(tǒng),通過分揀中心實現(xiàn)生活垃圾的分類回收。由于環(huán)衛(wèi)車收運系統(tǒng)涉及到設施選址和環(huán)衛(wèi)車路徑優(yōu)化問題,本文將兩個問題的數(shù)學模型結(jié)合起來,并將各種假設條件抽象成數(shù)學約束,最終形成環(huán)衛(wèi)車收運調(diào)度系統(tǒng)數(shù)學模型。該模型的主要特點是:綜合考慮了生活垃圾的分類回收、環(huán)衛(wèi)相關設施選址和環(huán)衛(wèi)車路徑問題。文章提出串行運行禁忌搜索算法和遺傳算法來求解模型。本文選取一個算例對所建模型和算法進行測試。測試結(jié)果表明模型的可靠性和算法的優(yōu)良性。進而分析模型的花費和算法參數(shù)靈敏度,實驗表明收集費用和運輸費用對總費用影響較大,而算法參數(shù)的變化不會對總費用產(chǎn)生太大影響,說明算法對參數(shù)變化具有較強的魯棒性。最后文章提出了下一步的工作重點是繼續(xù)完善算法和實際應用。
[Abstract]:Collection and transportation of municipal solid waste (MSW) is a bottleneck in environmental protection. With the development of urbanization and industrialization, the amount of domestic garbage in our country has been increasing. However, the existing mode of garbage cleaning and transportation has some disadvantages, such as low efficiency, real-time checking, difficult management, low degree of resource utilization and single treatment. Using Internet technology to solve environmental problems, strengthen management, improve the utilization of resources and real-time information, has become the development direction of many countries. Based on this background, this paper puts forward the strategy of constructing the sanitation vehicle dispatching system in the mode of mixed recovery and centralized sorting. This paper first introduces the status quo of garbage generation and garbage collection and transportation by sanitation truck, and expounds the significance and content of the research. Next, the paper puts forward the management information platform of sanitation vehicle system based on Internet, which is generally composed of wireless communication module GPRS module, route planning, map matching, geographic information system, man-machine interface and so on. In the research of the path planning algorithm of sanitation vehicle, this paper puts forward the "garbage element" as the token of garbage volume growth, and puts forward the dynamic probability model of garbage element generation through investigation and reference. On this basis, the typical garbage collection network construction model and the sanitation vehicle path model are introduced, which lays a theoretical foundation for the mathematical modeling of this paper. Based on the experience of the developed countries, the paper puts forward the construction of the collection and transportation system of the sanitation truck with sorting center, and realizes the separation and recovery of domestic waste through the sorting center. Due to the problem of facility location and vehicle route optimization, this paper combines the mathematical models of the two problems, and abstracts all kinds of hypotheses into mathematical constraints. Finally, the mathematical model of the sanitation vehicle collection and transportation dispatching system is formed. The main features of the model are as follows: the classification and recovery of domestic waste, the location of sanitation related facilities and the path of sanitation vehicle are considered comprehensively. This paper presents a serial running Tabu search algorithm and a genetic algorithm to solve the model. In this paper, an example is selected to test the model and algorithm. The test results show the reliability of the model and the superiority of the algorithm. Then the cost of the model and the sensitivity of the algorithm parameters are analyzed. The experimental results show that the collection cost and the transportation cost have a great influence on the total cost, but the change of the algorithm parameters will not have too much effect on the total cost. It shows that the algorithm is robust to parameter variation. Finally, the emphasis of the next step is to continue to improve the algorithm and practical application.
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TU993;TP18;TP393.09

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