【摘要】： 隨著國(guó)人環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)以及國(guó)家提倡的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的廣泛實(shí)施情況下，生態(tài)旅游業(yè)得以發(fā)展迅速，顯然已成為現(xiàn)今旅游發(fā)展的一個(gè)重要方向。然而在生態(tài)旅游發(fā)展過(guò)程中，如何協(xié)調(diào)好旅游業(yè)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，尋求旅游活動(dòng)與自然發(fā)展的和諧，實(shí)現(xiàn)旅游資源和旅游業(yè)可持續(xù)發(fā)展，成為當(dāng)今旅游學(xué)術(shù)界的一個(gè)重要課題。雖然科學(xué)地界定旅游區(qū)生態(tài)環(huán)境容量，并給予嚴(yán)格的實(shí)施可以緩解此類矛盾，但是我們?cè)诔珜?dǎo)維護(hù)生態(tài)旅游區(qū)的可持續(xù)發(fā)展，不能忽視當(dāng)?shù)鼐用竦慕?jīng)濟(jì)利益和游客的旅游愿望。這就要考慮生態(tài)容量擴(kuò)張問(wèn)題，當(dāng)用人工的方法對(duì)污染物進(jìn)行處理時(shí)可以擴(kuò)大生態(tài)容量。目前學(xué)術(shù)界涉及這一方面的研究較少，已有的對(duì)生態(tài)旅游環(huán)境容量的研究，多集中在概念的不同角度論述，和理論上進(jìn)行指導(dǎo)，并未提升到定量研究，可操作性和復(fù)制性不強(qiáng)。本文從定量的角度研究生態(tài)旅游區(qū)主要的污染物：廢水和固體廢棄物的處理，以擴(kuò)大生態(tài)旅游區(qū)的生態(tài)容量。 論文首先從生態(tài)旅游的現(xiàn)狀出發(fā)，引出了生態(tài)旅游環(huán)境容量研究的意義，在此基礎(chǔ)上提出了本文主要的研究?jī)?nèi)容為旅游環(huán)境容量擴(kuò)張中的—廢水處理和固體廢棄物收集。然后總結(jié)了論文的研究意義和創(chuàng)新之處，并介紹了論文的整體框架。 其次，論文對(duì)生態(tài)容量的概念和研究的現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述，重點(diǎn)的綜述是在廢水處理和固體廢棄物收集的研究上。介紹了廢水在利用優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)研究的進(jìn)展、分類和求解此類問(wèn)題的算法。固體廢棄物收集為包括選址問(wèn)題的逆向物流設(shè)計(jì)問(wèn)題，所以對(duì)基本選址問(wèn)題進(jìn)行了綜述，并特別總結(jié)了文章研究?jī)?nèi)容所用到的：選址-路徑問(wèn)題、選址-分配問(wèn)題。同時(shí)對(duì)文章研究涉及到的多目標(biāo)選址問(wèn)題和逆向物流設(shè)計(jì)等問(wèn)題也給予了介紹和總結(jié)。 第三，廢水再利用是減少新鮮水消費(fèi)和廢水排放的一個(gè)重要方法。連接多個(gè)用水過(guò)程的廢水網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的問(wèn)題，它涉及若干優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)。因此，提出了一個(gè)模型同時(shí)考慮了兩種標(biāo)準(zhǔn)：(1)新鮮水消費(fèi)最��；(2)建立網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建成本最小。優(yōu)化模型主要考慮規(guī)劃過(guò)程點(diǎn)之間的廢水再利用來(lái)減少新鮮水消費(fèi)量。為了求解該模型，提出了一種整合了遺傳算法的交叉算子的混合粒子群算法。最后，本文給出了一個(gè)廢水再利用網(wǎng)絡(luò)的算例，并分別使用混合粒子群算法，粒子群算法和遺傳算法進(jìn)行了求解。得到的計(jì)算結(jié)果表明，混合粒子群算法是求解優(yōu)化廢水再利用網(wǎng)絡(luò)的最有效算法。 第四，研究了再生成對(duì)再利用廢水網(wǎng)絡(luò)的影響，并擴(kuò)展了前人研究的數(shù)學(xué)模型。再生成單元可以移除用水過(guò)程單元產(chǎn)生的廢水中的部分雜質(zhì)，降低這些雜質(zhì)在廢水中的濃度，使其可以更多的被其它用水過(guò)程單元再利用。該廢水網(wǎng)絡(luò)模型為新鮮水消耗量最小作為目標(biāo)函數(shù)。并使用HPSO、PSO和GA三種算法對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單的算例進(jìn)行了求解。從得到的解的結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，HPSO是三種算法中求解再生成再利用網(wǎng)絡(luò)最有效的算法。 第五，研究了生態(tài)旅游區(qū)廢棄物逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題，包括中轉(zhuǎn)站選址和車輛路徑問(wèn)題，并建立了最小化選址費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用的模型。選址路徑問(wèn)題為NP困難問(wèn)題，本文采用了四叉樹(shù)原理劃分滿足車輛容量限制的收集區(qū)，將問(wèn)題化為小型的TSP問(wèn)題，最后給出了算例驗(yàn)證模型和算法的有效性。 第六，廢棄物逆向物流設(shè)計(jì)必須考慮兩方面因素：費(fèi)用最小化和對(duì)人產(chǎn)生的不良影響盡量小。研究了生態(tài)旅游區(qū)固體廢棄物逆向物流網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)問(wèn)題，包括中轉(zhuǎn)站和處理站的兩級(jí)選址。建立了成本最小和處理站距人們的最小距離最大化的雙目標(biāo)整數(shù)規(guī)劃模型�？紤]到廢棄物產(chǎn)生量具有不確定性，提出了帶有模糊參數(shù)的中轉(zhuǎn)站和處理站選址的模糊優(yōu)化模型，并用啟發(fā)式算法給予求解。最后給出一個(gè)算例證明了算法的有效性和可行性。 論文的最后部分對(duì)全文內(nèi)容以及創(chuàng)新之處進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)文中相關(guān)研究有待進(jìn)一步深化的地方提出日后繼續(xù)研究的展望．
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：X50

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