垃圾分類處理與清運(yùn)方案設(shè)計(jì)(20211129163431)

1、垃圾分類處理與清運(yùn)方案設(shè)計(jì)摘要本文首先分析相關(guān)數(shù)據(jù)，確立了使用三個(gè)大型設(shè)備處理中心的方案。在深刻研究深圳南山區(qū) 38 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站的分布情況，確立三個(gè)處理中心的坐標(biāo)，并以此為基礎(chǔ)，為達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效果這個(gè)目標(biāo)，找出分配的最優(yōu)方案。 在當(dāng)轉(zhuǎn)運(yùn)站允許重新設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)各小區(qū)相關(guān)數(shù)據(jù)，確立了處理中心的個(gè)數(shù)及位置。針對問題一，在垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的位置與數(shù)量已定時(shí)，首先通過數(shù)據(jù)樹立，選定只使用三個(gè)大型設(shè)備處理中心這個(gè)方案。通過研究 38 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站的具體分布情況， 利用lingo軟件，以線性回歸函數(shù)：30i22111minjjjjjkkikkkkyyxx找出三個(gè)處理中心的坐標(biāo)， 具體坐標(biāo)位置分別為： a （1

2、8，21） ，b （35，35） ，c （41，59） 。通過數(shù)據(jù)分析確立一個(gè)基本分配原則：凡是廚余垃圾量多于10 噸，均直接分派運(yùn)輸車運(yùn)輸回對應(yīng)處理中心，直至廚余垃圾量小于10 噸。最終求出了每輛大型廂車的具體運(yùn)輸方案，總共需要37 輛車。在此基礎(chǔ)上，給出總費(fèi)用表達(dá)式：垃圾處理后的收益固有成本設(shè)備的處理費(fèi)用車輛的運(yùn)輸費(fèi)用總費(fèi)用-針對問題 2，當(dāng)在垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的位置與數(shù)量不定時(shí)，根據(jù)各小區(qū)人口數(shù)量等信息，確立垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的數(shù)量以及具體的位置，利用距離矩陣，找出轉(zhuǎn)運(yùn)站具體坐標(biāo)位置：*( 1)(2)( 3)()sdas vs vs vs vc最后再根據(jù)模型一來求解最優(yōu)的清運(yùn)路線方案。關(guān)鍵詞 ：線性規(guī)劃

3、最優(yōu)分配距離舉證lingo軟件一、問題重述在垃圾分類收集與處理中，不同類的垃圾有不同的處理方式，簡述如下：1）廚余垃圾可以使用脫水干燥處理裝置，處理后的干物質(zhì)運(yùn)送飼料加工廠做原料。不同處理規(guī)模的設(shè)備成本和運(yùn)行成本（分大型和小型）。2）可回收垃圾將收集后分類再利用。3）有害垃圾，運(yùn)送到固廢處理中心集中處理。4）其他不可回收垃圾將運(yùn)送到填埋場或焚燒場處理。所有垃圾將從小區(qū)運(yùn)送到附近的轉(zhuǎn)運(yùn)站，再運(yùn)送到少數(shù)幾個(gè)垃圾處理中心。顯然，1) 和 2)兩項(xiàng)中，經(jīng)過處理， 回收和利用，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益， 而 3)和 4）只有消耗處理費(fèi)用，不產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。已知相關(guān)數(shù)據(jù)如下：表 1 廚余設(shè)備相關(guān)數(shù)據(jù)類別處理能力投資額運(yùn)

4、行成本產(chǎn)物價(jià)格大型廚余設(shè)備200 噸/ 日4500萬元150 元/ 噸1000-1500 元/噸小型廚余設(shè)備200-300 公斤/日28萬元200 元/ 噸1000-1500 元/噸表 2 四類垃圾比例類別廚余垃圾可回收垃圾有害垃圾其他不可回收垃圾比例4 2 1 3 表 3 可回收垃圾的相關(guān)數(shù)據(jù)類別所占比類回收價(jià)格紙類55% 1 元/ 公斤塑料35% 2.5 元/ 公斤玻璃6% 0.5 元/ 公斤金屬4% 2.5 元/ 公斤1）拖頭（拖車）：只拖十噸的大型廂，只用于從轉(zhuǎn)運(yùn)站到垃圾中心，每次只拖一個(gè)大型“廂” ， 平均噸公里耗油 25l30l 柴油/ 百公里。2）收集車輛：只負(fù)責(zé)從小區(qū)的垃圾站到

5、轉(zhuǎn)運(yùn)站運(yùn)輸。100 輛 2.5 噸汽車，每車耗油 20l35l 70#汽油/ 百公里。司機(jī)月薪平均3500 元。本項(xiàng)研究課題旨在為深圳市的垃圾分類化進(jìn)程作出貢獻(xiàn)。讓我們運(yùn)用數(shù)學(xué)建模方法對深圳市南山區(qū)的分類化垃圾的實(shí)現(xiàn)做一些研究，具體的研究目標(biāo)是：（1）假定現(xiàn)有垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站規(guī)模與位置不變條件下，給出大、小型設(shè)備（廚余垃圾）的分布設(shè)計(jì)，同時(shí)在目前的運(yùn)輸裝備條件下給出清運(yùn)路線的具體方案。以期達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效果。（2）假設(shè)轉(zhuǎn)運(yùn)站允許重新設(shè)計(jì)，請為問題（1）的目標(biāo)重新設(shè)計(jì)。二、模型假設(shè)結(jié)合本題的實(shí)際，為了確保模型求解的準(zhǔn)確性和合理性，我們排除了一些位置因素的干擾，提出以下幾點(diǎn)假設(shè)：（1）假設(shè)車輛每

6、天都能正常運(yùn)行，不受天氣因素的影響并且在運(yùn)行中車速恒定。（2）全區(qū)居民每天產(chǎn)生的生活垃圾總量不變。（3）忽略一切隨機(jī)因素導(dǎo)致的車輛堵塞、臨時(shí)停車等，即一路順暢。（4）假設(shè)居民產(chǎn)生的生活垃圾當(dāng)天全部被清運(yùn)走。（5）轉(zhuǎn)運(yùn)站的垃圾每天都被運(yùn)往垃圾處理中心。（6）廚余垃圾處理中心的選址只考慮費(fèi)用最省，不考慮周圍環(huán)境、政治等因素的限制。（7）垃圾在轉(zhuǎn)運(yùn)站時(shí)進(jìn)行分類且可回收垃圾當(dāng)天能處理完畢，即產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益。（8）假設(shè)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站之間的最短距離為轉(zhuǎn)運(yùn)站之間的路程。三、符號說明為了便于問題的求解，我們給出以下符號說明： （其他未說明的符號在文中第一次出現(xiàn)時(shí)會做詳細(xì)的說明）ip），（3837321i代表 38

7、個(gè)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站is），（3837321i代表第 i 個(gè)大型廚余垃圾處理設(shè)備iiy,x第 i 垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的坐標(biāo)iiyx ，第 i 個(gè)大型廚余垃圾處理設(shè)備的坐標(biāo)jk代表每個(gè)大型廚余垃圾處理設(shè)備對應(yīng)的第j個(gè)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站四、問題分析一、問題一的分析此問題是垃圾處理設(shè)備的選址問題，問題中垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的規(guī)模與位置都是固定不變的，問題讓我們?nèi)绾未_定一組服務(wù)設(shè)施來滿足這些星需求點(diǎn)的需求，具體的說，就是確定處理中心的最小量和合適的位置。 根據(jù)題意深圳市南山區(qū)每日的垃圾清運(yùn)總量為1280噸，由表 2 可得廚余垃圾每日產(chǎn)生量為12804/10512噸，而大型廚余處理設(shè)備每日的處理能力為 200 噸，所以在處理每日廚余垃圾

8、可得出兩種方案：方案一：用三臺大型垃圾處理設(shè)備方案二：二臺大型垃圾處理設(shè)備和多臺小型處理設(shè)備組合通過計(jì)算分析，選擇更優(yōu)方案。根據(jù)線性規(guī)劃，全面覆蓋思想，通過lingo 編程，找出各垃圾處理設(shè)備安放位置，使運(yùn)輸達(dá)到最優(yōu)。得出廚余垃圾處理設(shè)備的選址后可得出每個(gè)廚余垃圾處理設(shè)備所對應(yīng)的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的個(gè)數(shù)，綜合考慮廂數(shù)，路程等因素，建立最優(yōu)模型得出垃圾清運(yùn)的最優(yōu)路線。最后給出每輛運(yùn)輸車的具體運(yùn)輸方案。在分析清運(yùn)方案總費(fèi)用時(shí)我們考慮到了車輛的運(yùn)輸費(fèi)用、廚余垃圾的處理費(fèi)用、固有成本、垃圾處理后的收益這四方面的費(fèi)用。其中：垃圾處理后的收益固有成本設(shè)備的處理費(fèi)用車輛的運(yùn)輸費(fèi)用總費(fèi)用- 1)車輛總的用油量柴油價(jià)格

9、行駛路程車輛的運(yùn)輸費(fèi)用 2)需處理的垃圾總量每噸垃圾的處理成本廚余垃圾處理費(fèi)用 3)處理設(shè)備的總成本每位司機(jī)的工資車輛總數(shù)固有成本4)可回收垃圾的收益廚余垃圾處理后的收益垃圾處理后的收益二、問題二的分析問題 2中我們是在轉(zhuǎn)運(yùn)站允許重新設(shè)計(jì)的情況下求出理想的清運(yùn)路線以求最佳經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效果。垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的位置和數(shù)量是允許重新設(shè)計(jì)的，這樣再對廚余垃圾處理設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)，此類便屬于運(yùn)輸問題，主要是根據(jù)不同處置方式的處置量，以及各垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站到不同處置場所的運(yùn)輸路線及距離來確定各垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站向不同處置場所分配和運(yùn)輸垃圾的量。由于片區(qū)內(nèi)人口數(shù)量與片區(qū)垃圾產(chǎn)量是成正比的，所以我們可以假設(shè)片區(qū)人口分布就是片區(qū)垃圾

10、產(chǎn)量的分布，而且我們還可以即將人數(shù)較少的有比較相鄰的片區(qū)聚成一個(gè)片區(qū)，這樣就減少了增設(shè)中轉(zhuǎn)站的個(gè)數(shù)，減少了各種成本，此時(shí)我們就可以考慮在人員較多的地方增設(shè)中轉(zhuǎn)站點(diǎn)，減小各種成本，此時(shí)我們就可以考慮在人員較多的地方增設(shè)中轉(zhuǎn)站點(diǎn)數(shù)。五、模型的建立與求解通過以上的分析和準(zhǔn)備，我們將逐步建立以下數(shù)學(xué)模型，進(jìn)一步闡述模型的實(shí)際建立過程。1）問題一的模型建立與求解假設(shè)現(xiàn)有垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的規(guī)模與位置不變，為達(dá)到最佳經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效果，求解大小型廚余垃圾處理設(shè)備的分布情況以及運(yùn)輸設(shè)備的清運(yùn)路線。由附錄中的新型垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)量等情況統(tǒng)計(jì)表可知深圳市南山區(qū)每日清運(yùn)垃圾總量為 1280 噸，又有四類垃圾的平均比例可

11、知廚余垃圾每日的清運(yùn)總量為512 噸，由表 1 可知大型廚余垃圾處理設(shè)備和小型廚余垃圾處理設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)，因此我們考慮的最優(yōu)廚余垃圾處理設(shè)備選擇較合理方案有：方案一：三臺大型處理設(shè)備方案二：二臺大型處理設(shè)備和多臺小型處理設(shè)備的組合兩種方案分析比較如下：1）當(dāng)用 3 臺大型處理設(shè)備時(shí)，考慮到3 臺足以解決所有轉(zhuǎn)運(yùn)站的垃圾問題，所以不再討論投資了 3 臺大型設(shè)備還投資其他小型設(shè)備的情況。每日總的廚余垃圾為512噸，大型處理設(shè)備每日的處理能力為200 噸，每頓的運(yùn)行成本為150元，本方案所運(yùn)用的費(fèi)用為4501680011215045000000元。2）當(dāng)用 2 臺大型處理設(shè)備和多臺小型處理設(shè)備時(shí)，每

12、日總的廚余垃圾為512 噸，大型處理設(shè)備每日的處理能力為200 噸，每頓的運(yùn)行成本為150元；小型處理設(shè)備每日的處理能力為200-300 公斤，每日的運(yùn)行成本為200 元。小型處理設(shè)備的運(yùn)用數(shù)量為44825.0112臺，本方案所用費(fèi)用為125442240112200448280000元。兩種方案通過分析比較后可知當(dāng)使用3 臺大型處理設(shè)備的方案為更優(yōu)方案。得出最優(yōu)方案后我們運(yùn)用線性代數(shù)的知識建立以下函數(shù)：目標(biāo)函數(shù)為：30i22111minjjjjjkkikkkkyyxx約束條件為：80703831i1iijjjyxk把目標(biāo)函數(shù)代入 lingo軟件中計(jì)算可以得出3 臺大型處理設(shè)備的具體位置為a （

13、18，21） ，b（35，35） ，c（41，59） 。38 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站具體分布用matlab作圖如下：圖 1 大型廚余垃圾處理設(shè)備的分布圖在此問中，只需要對廚余垃圾作相關(guān)處理，而附表中給出的均為廚余垃圾與可回收垃圾的和，根據(jù)題意，南山每日產(chǎn)生的廚余垃圾與可回收垃圾比為2：1. 故求出各個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站廚余垃圾的相關(guān)數(shù)據(jù)。表 4 垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站的坐標(biāo)和垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)量相關(guān)信息ip轉(zhuǎn)運(yùn)站坐標(biāo)點(diǎn)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)量廚余垃圾量ip轉(zhuǎn)運(yùn)站坐標(biāo)點(diǎn)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)量廚余垃圾量1p疏港(1,1) 40 27 20p白石洲（32，20）30 20 2p松坪山（36，38）25 17 21p深圳大學(xué)（44，31）15 10 3p花果（25，3）30

14、 20 22p松坪山（二）（33，38）10 7 4p望海（26，0）30 20 23p華僑城（56，29）70 47 5p南山村（14，16）25 17 24p龍井（48，40）15 10 6p南光（19，19）15 10 25p光前（42，41）20 13 7p南園（18，21）15 10 26p西麗（35，45）15 10 8p北頭（20，22）15 10 27p新圍（37，52）20 13 9p南山市場（19，25）25 17 28p官龍村（34，54）15 10 10p涌下（18，28）20 13 29p平山公廁（40，52）25 17 11p大新小學(xué)（19，30）30 20 30p

15、動物園（41，56）20 13 12p九街（16，32）20 13 31p牛成村（24，67）5 3 13p前海（15，33）16 11 32p白芒（31，72）8 5 14p月亮灣（28，38）40 27 33p陽光（29，75）10 7 15p同樂村（21，43）5 3 34p麻勘公園（37，77）10 7 16p玉泉（26，33）25 17 35p大石勘（47，68）30 20 17p沙河（37，30）30 20 36p福光公園（56，57）10 7 18p大沖（30，26）35 23 37p塘朗公園（57，55）10 7 19p科技園（22，19）20 13 38p長源公園（63，58

16、）5 3 根據(jù)上文的分析，我們共利用三個(gè)大型廚余垃圾處理設(shè)備處理中心對38 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站進(jìn)行廚余垃圾的處理。每個(gè)大型廚余垃圾處理設(shè)備能夠?qū)?yīng)處理jk 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站的垃圾。根據(jù)完全覆蓋，最優(yōu)連接，用lingo編程，可以得出各大型廚余垃圾處理設(shè)備對應(yīng)連接的轉(zhuǎn)運(yùn)站，具體如下：表 5 各大型廚余垃圾處理設(shè)備處理中心對應(yīng)連接的轉(zhuǎn)運(yùn)站大型廚余垃圾處理設(shè)備處理中心對應(yīng)連接jk 個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站大型設(shè)備處理中心a113pp，19p大型設(shè)備處理中心b1418pp，2026pp大型設(shè)備處理中心c2738pp根據(jù)題意，轉(zhuǎn)運(yùn)站的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)到處理中心，均使用10 噸的大型廂，而根據(jù)附錄垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)量等情況統(tǒng)計(jì)表可知各轉(zhuǎn)運(yùn)站的每日垃

17、圾轉(zhuǎn)運(yùn)量，而垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)量包括廚余垃圾與可回收垃圾，根據(jù)題意，南山每日產(chǎn)生的廚余垃圾與可回收垃圾比為2：1.其中每日產(chǎn)生的廚余垃圾量表4 已經(jīng)給出。由圖表數(shù)據(jù)可知，很多轉(zhuǎn)運(yùn)站需轉(zhuǎn)運(yùn)的廚余垃圾量大于 10 噸，在次，我們制定一條基本運(yùn)輸原則：凡是廚余垃圾量多于10 噸，均直接分派運(yùn)輸車運(yùn)輸回對應(yīng)處理中心，直至廚余垃圾量小于10 噸。又周全考慮到每個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站提供的廂數(shù)，結(jié)合此運(yùn)輸原則，我們給出具體的清運(yùn)方案。表 6 大型廂車的具體清運(yùn)方案大型廚余垃圾處理設(shè)備處理中心廚余垃圾量不足 10 噸時(shí)運(yùn)輸方案大型設(shè)備處理中心a185ppa，109ppa，其中1212,p p p 剩余不足的 10 噸，分別用單輛車

18、運(yùn)回。大型設(shè)備處理中心bbpp1619,bpp2523,bpp1514,bpp1322大型設(shè)備處理中心ccpp3430,cpp3133,cpp2736,cpp3738, 其中2932,pp剩余不足的 10噸，分別用單輛車運(yùn)回。注：根據(jù)我們的基本原則，每個(gè)廚余垃圾量多于10 噸的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站，均直接分派運(yùn)輸車運(yùn)輸回對應(yīng)處理中心，在此不作羅列。具體每輛運(yùn)輸車的運(yùn)輸路線如下圖：圖 2 每輛運(yùn)輸車的運(yùn)輸路線最終, 根據(jù)此方案分配大型運(yùn)輸車，我們共需要37 量大型廂運(yùn)輸車。垃圾處理后的收益固有成本設(shè)備的處理費(fèi)用車輛的運(yùn)輸費(fèi)用總費(fèi)用-1）車輛的運(yùn)輸費(fèi)用包含了總路程、柴油的價(jià)格（單位是元）和總的耗油量（單位是

19、 l） ，計(jì)算如下：）（100 x285.7ijijijtt2）廚余垃圾的處理費(fèi)用包含每頓的成本費(fèi)和要處理的噸數(shù)，廚余垃圾的處理費(fèi)用為。3） 固 有 成 本費(fèi) 用包 含 了 司 機(jī) 的 工 資和 處 理 設(shè) 備的 總 成本， 固有 成本 為：350 0345 00 00 001351 29374）垃圾處理后的收益包含了廚余垃圾的處理后的收益和廢品回收的收益，垃圾處理后收益為： 1280 1/ 555% 135%2.56%0.54%2.5398.08元2、問題二的模型建立與求解在問題二中，我們是轉(zhuǎn)運(yùn)站允許重新設(shè)計(jì)的情況下求出的清運(yùn)路線以求最佳經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效果；由于片區(qū)

20、內(nèi)人口數(shù)量與片區(qū)垃圾產(chǎn)量是成正比的，所以我們可以假設(shè)片區(qū)人口分布就是片區(qū)垃圾產(chǎn)量的分布，而且我們還可以即將人數(shù)較少的有比較相鄰的片區(qū)聚成一個(gè)片區(qū)，這樣就減少了增設(shè)中轉(zhuǎn)站的個(gè)數(shù)，減少了各種成本，此時(shí)我們就可以考慮在人員較多的地方增設(shè)中轉(zhuǎn)站點(diǎn)，減小各種成本，此時(shí)我們就可以考慮在人員較多的地方增設(shè)中轉(zhuǎn)站點(diǎn)數(shù)。首要問題是要求出轉(zhuǎn)運(yùn)站，處理中心的位置和個(gè)數(shù)，對此，我們采用覆蓋模型初步確定中轉(zhuǎn)站的位置?？紤]到中轉(zhuǎn)站的個(gè)數(shù)越多，環(huán)境影響點(diǎn)越多，所以在不影響當(dāng)?shù)乩Ｊ占那疤嵯拢鶕?jù)人口分布，考慮用最少的垃圾中轉(zhuǎn)站去覆蓋所有的片區(qū)的收集站，建立了模型二，在模型二中，我們首要解決的問題是中轉(zhuǎn)站的選址問題，其

21、中我們采用最優(yōu)矩陣法進(jìn)行求解，在垃圾中轉(zhuǎn)站的位置初步確定之后，我們所要考慮的就是處理中心的選址問題，此時(shí)的方法就可以參照模型一的求解。假設(shè)全區(qū)有 n個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站，各小區(qū)編號1,2,3 ，, .n ，若所有小區(qū)的垃圾都運(yùn)到最近的轉(zhuǎn)運(yùn)站，為了完成垃圾收集而又不至于浪費(fèi)資源，根據(jù)垃圾量確定轉(zhuǎn)運(yùn)站的分布情況。下面是垃圾生產(chǎn)總量與實(shí)際人數(shù)之間的關(guān)系：1/1000knkkqkpk: 每個(gè)小區(qū)的人數(shù)；p: 小區(qū)居民垃圾人均日產(chǎn)量（kg/ 人 d） ，按垃圾人均日產(chǎn)量可采用1.01千克/人 d；kq: 全區(qū)每日垃圾總產(chǎn)量；matlab假設(shè)每個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站有一個(gè)固定轉(zhuǎn)運(yùn)量為m;那么所需轉(zhuǎn)運(yùn)站的數(shù)量為：1/1000 /kn

22、knkpm將所有小區(qū)分成 n個(gè)大區(qū)，每個(gè)大區(qū)內(nèi)有c 個(gè)小區(qū)，則轉(zhuǎn)運(yùn)站的位置確定方法為：以各小區(qū)為頂點(diǎn)，兩小區(qū)間的直通線路為相應(yīng)兩頂點(diǎn)間的邊，對每一個(gè)邊，賦一個(gè)實(shí)數(shù)值 e 為兩直通線路的長稱為權(quán)，從而可以得到賦權(quán)圖。用v 表示定點(diǎn)每一個(gè)頂點(diǎn)，假定iv 至其他各個(gè)頂點(diǎn)jv 的最短路徑長為ijd ，將其寫成距離矩陣：111212122212ccccccdddddddddd然后，以各頂點(diǎn)的載荷（垃圾量）加權(quán)，求每一個(gè)頂點(diǎn)至其它各個(gè)頂點(diǎn)的最短路徑的加權(quán)和為：( 1)( 2)( 3)()aa va va va vc*( 1)( 2)(3)()sdas vs vs vs vc輸出結(jié)果： s,即每一個(gè)頂點(diǎn)至其

23、它各個(gè)頂點(diǎn)的最短路徑長度的加權(quán)和，找出s中的最小值是 s（vi）,vi 就是要找的轉(zhuǎn)運(yùn)站，由于計(jì)算復(fù)雜，所以沒有做出詳細(xì)解答用這種循序漸進(jìn)的方法，求解出n個(gè)轉(zhuǎn)運(yùn)站的分布位置。下面求處理中心的位置和清運(yùn)路線的方法與問題一得解法一樣，故不做詳細(xì)敘述。六、模型的檢驗(yàn)假設(shè)大型廚余垃圾處理設(shè)備數(shù)量為b，小型廚余垃圾處理設(shè)備數(shù)量為s， 其中0b，0s，并設(shè)小型廚余垃圾處理設(shè)備的處理能力為a 公斤/ 噸（300a200） ，則需滿足：2001000ba s80410004 /10（1）因?yàn)橥顿Y額不能太多， 所以在選擇廚余垃圾處理設(shè)備數(shù)量的時(shí)候應(yīng)該考慮使投資額盡量的少些。設(shè)投資額為t5，則：280000s45

24、000000b5t（2）作線性規(guī)劃可知，只有當(dāng)大型廚余垃圾處理設(shè)備的數(shù)量越多，投資額為t5才能減少。又由（ 1)可知，b 的可能值有 0，1，2，3 ，但是考慮使投資額盡量少些，而且 b=3已經(jīng)可以在不用小型廚余設(shè)備的情況下單獨(dú)使用，所以只考慮3b。又因?yàn)槿?b=2， 則如果小型廚余垃圾處理設(shè)備的處理能力為200 公斤，至少還要 680臺小型廚余垃圾處理設(shè)備，如果小型廚余垃圾處理設(shè)備的處理能力為300公斤，至少還要 456 臺小型廚余垃圾處理設(shè)備，即最少需要456臺，而 456臺小型廚余垃圾處理設(shè)備需要 12768 萬元，遠(yuǎn)大于投入1 臺大型的廚余垃圾處理設(shè)備的投資額，即總投資額為：21693

25、12693245005t萬元。以此類推，若 b=1，則 t5=35860萬元，若 b=0，則 t5=50027萬元，而若 b=3，則t5=13500萬元。由 b=0，b=1，b=2，b=3，對應(yīng)的總投資額來看，選擇b=2或 3 進(jìn)行討論比較合理，雖然投資的設(shè)備與之后的投入使用時(shí)垃圾的運(yùn)輸費(fèi)用也用關(guān)系，但是考慮b=0和 1 時(shí)，投資額實(shí)在太多，而舍棄。所以本題只討論投資大型廚余垃圾出來設(shè)備的數(shù)量為2 臺和3 臺的情況。通過比較b=2和 3 時(shí) t5的大小可知，當(dāng)b=3時(shí) t5 更小一些，因此取 3 臺大型廚余處理設(shè)備是最優(yōu)的清運(yùn)方案。七、模型的評價(jià)與推廣1）模型的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)： 1）合理運(yùn)用近似估

26、算的方法，把難于解決的問題，轉(zhuǎn)化為一般問題解決，大大簡化了模型的復(fù)雜度。 2）本文通過對中心選址的分析求解，總結(jié)了中心位置這一類模型的求解方法。 3）本文在對建立模型之前，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了多方面的綜合分析，因而模型具有現(xiàn)實(shí)性，模型結(jié)果符合度也很高。4）模型中將個(gè)約束條件啊均考慮在內(nèi)，對問題的理解較全面，因此求解的結(jié)果最優(yōu)。5）本模型采用的是最簡單的線性規(guī)劃求最優(yōu)，沒有采用較復(fù)雜的函數(shù)或算法，收益減去成本極為經(jīng)濟(jì)效益，簡單易懂。缺點(diǎn)：1）在建立模型的過程中存在近似估算，可能會存在一定的誤差。2）在考慮垃圾中轉(zhuǎn)站之間的路程時(shí)我們假設(shè)的垃圾中轉(zhuǎn)站的最短距離為垃圾中轉(zhuǎn)站的路程，可能與實(shí)際不太相符。3）

27、由于坐標(biāo)和距離的誤差使得模型求解并不是理想的結(jié)果；4）問題一中缺乏從處理中心或填埋場的最優(yōu)路線；5）問題二中沒有很好的公式化表達(dá)。存在著眾多的理想假設(shè)，與實(shí)際存在著一定的偏差。2）模型的推廣：在當(dāng)代城市快速建設(shè)化進(jìn)程中，關(guān)于城市的一些設(shè)施（例如一些非緊急型的公共服務(wù)設(shè)施、如垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站）的選址，要求設(shè)施到所有服務(wù)點(diǎn)的距離綜合最小，這些一般要考慮人口密度問題，使全體被服務(wù)的對象來往的平均路程最短，這樣才可能或得最大的效益。而通過垃圾分類處理與清運(yùn)路線方案設(shè)計(jì)模型的建立與研究，我們可以得出關(guān)于垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站與垃圾處理中心的選址問題的一些建議，僅供參考。 (1)在人口分布密度較集中的地方增設(shè)垃圾中轉(zhuǎn)戰(zhàn)，對

28、于人口較少的，相鄰片區(qū)共享垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站 (2)根據(jù)當(dāng)?shù)厝丝谥圃炖a(chǎn)量的能力考慮垃圾站的處理設(shè)備的能力 (3)垃圾站的位置應(yīng)選擇在交通較好的地段八、參考文獻(xiàn)1 徐玖平 , 運(yùn)籌學(xué) (ii 類) 第二版 , 北京, 科學(xué)出版社 ,2010 2 王羅春 , 生活垃圾收集與運(yùn)輸 , 北京, 化學(xué)工業(yè)出版社 ,2006 3 成品油價(jià)格， http:/oil.usd- 2011-8-3 4 劉育興、鐘劍，垃圾運(yùn)輸?shù)哪Ｐ图捌淝蠼?，贛南師范學(xué)院報(bào)，2006年第三期， 52-55 5 中 國 市 政 工 程 西 南 設(shè) 計(jì) 院 ， 城 市 垃 圾 轉(zhuǎn) 運(yùn) 站 設(shè) 計(jì) 規(guī) 劃 選 址 和 規(guī) 模 ，http:/w

29、enku.baidu,com/view.lf908c5177232f60ddccalfc.html,2011年 5 月 8 日6 徐建華，計(jì)量地理學(xué)，北京，高等教育出版社，2005年，利用 matlab 編程計(jì)算最短路徑及中位置 附錄 1）lingo 確定三個(gè)大型處理中心位置model : sets: zuobiao/1.38/:x,y; garbage/1,2,3/:a,b; links(garbage,zuobiao):cost,volumn; endsetsmin =sum(links:cost*volumn); for (links:bin (cost); for (links(i,j

30、):volumn(i,j)=sqrt (a(i)-x(j)2+(b(i)-y(j)2); for (zuobiao(j):cost(1,j)+cost(2,j)+cost(3,j)=1); for (garbage:a70); for (garbage:b80); data: x=1 9 25 26 14 19 18 20 19 18 19 16 15 28 21 26 37 30 22 32 44 3356 48 42 35 37 34 40 41 24 31 29 37 47 56 57 63; y=1 2 3 0 16 19 21 22 25 28 30 32 33 38 43 33 3

31、0 26 19 20 31 38 2940 41 45 52 54 52 56 67 72 75 77 68 57 55 58; enddataend2）matlab 畫出各轉(zhuǎn)運(yùn)站及三個(gè)處理中心的坐標(biāo)點(diǎn)clc clear allx= 1 9 25 26 14 19 18 20 19 18 19 16 15 28 21 26 37 30 22 32 4433 56 48 42 35 37 34 40 41 24 31 29 37 47 56 57 63; y= 1 2 3 0 16 19 21 22 25 28 30 32 33 38 43 33 30 26 19 20 3138 29 40 4

32、1 45 52 54 52 56 67 72 75 77 68 57 55 58; plot(x,y,r*) hold onx1=18 35 41; y1=21 35 59; plot(x1,y1,bs ) grid onn1=length(x1); text(x1(1),y1(1), 大型櫥余處理 a 18 21 ) text(x1(2),y1(2), 大型櫥余處理 b 35 35) text(x1(3),y1(3), 大型櫥余處理 c 41 59) grid onn1=length(x1); text(x1(1),y1(1), 大型櫥余處理 a 18 21 ) text(x1(2),y1(2), 大型櫥余處理 b 35 35) text(x1(3),y1(3), 大型櫥余處理 c 41 59) n=length(x); text(x(1),y(1), 垃圾焚燒廠 0.00,0.00) text(x(2),y(2),p1 1,1) text(x(3),y(3),