基于改進(jìn)型蟻群算法的餐廚垃圾收運(yùn)路線優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2018-04-16 16:37
本文選題:餐廚垃圾 + 收運(yùn)系統(tǒng) ; 參考:《重慶交通大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:隨著城市化進(jìn)程的加快及人民生活水平的提高,餐廚垃圾的產(chǎn)生量越來越大。如今對(duì)餐廚垃圾的研究基本都停留在末端治理和源頭控制,對(duì)餐廚垃圾的收運(yùn)路線關(guān)注很少,帶來了不良的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。而對(duì)于收運(yùn)路線的研究:也只是單一地研究收運(yùn)路線,結(jié)合實(shí)際收運(yùn)系統(tǒng)研究的較少;只是研究單一車型的數(shù)學(xué)模型,多車型研究的較少;只是單一地利用蟻群算法或遺傳算法求解,對(duì)于蟻群算法自身的改進(jìn)、與遺傳算法融合算法研究的較少。本文以垃圾收運(yùn)路線問題的三個(gè)研究不足為突破口,探討基于改進(jìn)型蟻群算法重慶餐廚垃圾收運(yùn)路線優(yōu)化研究。通過對(duì)餐廚垃圾收運(yùn)系統(tǒng)的各因子進(jìn)行了定性和定量地分析,結(jié)合重慶市餐廚垃圾收運(yùn)的現(xiàn)狀和現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查,從而分析了重慶市餐廚垃圾收運(yùn)系統(tǒng);在此基礎(chǔ)上,提出了重慶餐廚垃圾收運(yùn)路線優(yōu)化問題。重慶餐廚垃圾收運(yùn)路線是餐廚垃圾車在車庫(kù)、收集區(qū)域、轉(zhuǎn)運(yùn)站(或處理場(chǎng))間的行駛,形成了一個(gè)往返的環(huán)游。將環(huán)游分解為三種類型的行程:即從車庫(kù)到收集區(qū)域到轉(zhuǎn)運(yùn)站(或處理場(chǎng))的最初行程;從轉(zhuǎn)運(yùn)站到收集區(qū)域(或處理場(chǎng))到轉(zhuǎn)運(yùn)站的中間行程;從轉(zhuǎn)運(yùn)站(或處理場(chǎng))到車庫(kù)的最終行程,中間行程可為一次或多次。本文采用優(yōu)化理論中的圖論和網(wǎng)絡(luò)流的知識(shí)對(duì)實(shí)際問題建立網(wǎng)絡(luò)權(quán)重的單一車型和多車型模型,并對(duì)此模型的目標(biāo)函數(shù)和約束條件進(jìn)行了分析研究,再用改進(jìn)型蟻群算法對(duì)實(shí)際問題的模型進(jìn)行求解。對(duì)于求解垃圾收運(yùn)路線問題的算法研究,單一的蟻群算法和遺傳算法在求解時(shí)間和精確度方面不能兼得,所以選用蟻群算法的改進(jìn)型算法,有兩方面改進(jìn):自身的改進(jìn)和與遺傳算法融合的改進(jìn),自身的改進(jìn)分為參數(shù)選取的優(yōu)化和蟻群系統(tǒng)(Ant Colony System,ACS)。運(yùn)用了兩個(gè)經(jīng)典的車輛路徑問題(Vehicle Routing Problem,VRP)實(shí)例,第一個(gè)實(shí)例說明了蟻群算法中參數(shù)選取的優(yōu)化;第二個(gè)實(shí)例說明了動(dòng)態(tài)螞蟻遺傳混合算法(Dynamic Ant Algorithm-Genetic Algorithm,DAAGA)在解決VRP時(shí),比螞蟻算法(Ant Algorithm,AA)、遺傳算法(Genetic Algorithm,GA)、蟻群系統(tǒng)(Ant Colony System,ACS)和蟻群遺傳算法(Ant Colony System-Genetic Algorithm,ACSGA)的性能都好。最后以重慶市主城區(qū)的江北區(qū)作為實(shí)例一,沙坪壩區(qū)作為實(shí)例二,在實(shí)際的餐廚垃圾收運(yùn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,采用DAAGA對(duì)餐廚垃圾收運(yùn)路線進(jìn)行了優(yōu)化,并且在研究的過程中運(yùn)用了收集點(diǎn)合并、聚類分區(qū)和垃圾分配技術(shù)。對(duì)于實(shí)例一:江北區(qū),案例一與案例二、案例三和案例四進(jìn)行求解和對(duì)比,得出結(jié)論:在江北區(qū)的實(shí)例中DAAGA優(yōu)化的一級(jí)轉(zhuǎn)運(yùn)收運(yùn)模式的多車型的餐廚垃圾收運(yùn)路線優(yōu)于直接收運(yùn)模式、單一車型和實(shí)際情況的三種餐廚垃圾收運(yùn)路線;對(duì)于實(shí)例二:沙坪壩區(qū),將最優(yōu)的情況應(yīng)用在沙坪壩區(qū)的餐廚垃圾收運(yùn)線路,得到了理想的結(jié)果,說明了所建立的模型、所應(yīng)用的算法在其他實(shí)例中也適用,證明了其具有可行性和普遍性。
[Abstract]:This paper studies the optimization of kitchen waste collection and transportation system based on improved ant colony algorithm and genetic algorithm . Two classical vehicle routing problems ( VRP ) are used as examples . The first example illustrates the optimization of parameter selection in ant colony algorithm , and the second example shows that dynamic Ant Algorithm - Genetic Algorithm ( DAAGA ) is better than Ant Algorithm ( AA ) , Genetic Algorithm ( GA ) , Ant Colony System ( ACS ) and Ant Colony System - Genetic Algorithm ( ACSGA ) .
【學(xué)位授予單位】:重慶交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:U116.2;TP18
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):1759785
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