某生活區(qū)垃圾收集線路的設(shè)計(jì)任務(wù)

1、吉林師范大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院2012級(jí)固體廢物處理與處置課程設(shè)計(jì)摘要：隨著城市化進(jìn)程的加快和城市人口的增加，城市生活垃圾的產(chǎn)生量增長迅速，城市生活垃圾已經(jīng)成為中國城市環(huán)境的主要污染源之一。因此，依靠科技進(jìn)步，使城市生活垃圾收集、運(yùn)輸及處置系統(tǒng)科學(xué)化、系統(tǒng)化、規(guī)范化，實(shí)現(xiàn)中國城市生活垃圾收集、運(yùn)輸及處置系統(tǒng)科學(xué)化、系統(tǒng)化、規(guī)范化，實(shí)現(xiàn)中國城市生活垃圾處置“減量化、資源化、無害化”的目標(biāo)，這是一項(xiàng)重要的社會(huì)發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù)。城市生活垃圾收集運(yùn)輸路線設(shè)計(jì)的理想目標(biāo)是垃圾運(yùn)輸成本最低，即荷載運(yùn)輸路線最短和運(yùn)輸過程中對周圍環(huán)境影響最小，但在實(shí)際運(yùn)行中兩者不可能同時(shí)滿足。因此綜合考慮荷載運(yùn)輸路線距離及各路段

2、的居民環(huán)境要求，對荷載運(yùn)輸路線距離和運(yùn)輸過程中對周圍環(huán)境影響分別賦予權(quán)重，并考慮區(qū)域環(huán)境目標(biāo)要求不同，給垃圾運(yùn)輸對各區(qū)域的環(huán)境影響賦予權(quán)重，建立目標(biāo)函數(shù)，通過比較各路線的目標(biāo)函數(shù)值，獲得垃圾收集最佳路線。本設(shè)計(jì)采用固定容器收集操作法設(shè)計(jì)清運(yùn)路線。垃圾車到個(gè)容器集裝點(diǎn)裝載垃圾，容器倒空后固定在原地不動(dòng)，車裝滿后運(yùn)往轉(zhuǎn)運(yùn)站或處理處置場。固定容器收集法的一次行程中，裝車時(shí)間是關(guān)鍵因素。裝車又分為機(jī)械操作和人工操作之分，本設(shè)計(jì)采用人工操作。目 錄1某生活區(qū)垃圾收集線路的設(shè)計(jì)任務(wù)31.1課程設(shè)計(jì)題目31.2設(shè)計(jì)原始資料31.3設(shè)計(jì)要求32 移動(dòng)容器收集操作法的路線設(shè)計(jì)62.1根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書分析列表62.

3、2通過反復(fù)試算設(shè)計(jì)均衡的收集路線62.3確定從B點(diǎn)至處置場的最遠(yuǎn)距離63 固定容器操作法的路線設(shè)計(jì)83.1每天需要收集的垃圾量83.2固定容器收集路線84 結(jié)論與建議141 某生活區(qū)垃圾收集線路的設(shè)計(jì)任務(wù)一、課程設(shè)計(jì)的題目某生活區(qū)垃圾收集線路的設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)原始資料下圖是為某生活區(qū)設(shè)計(jì)的移動(dòng)容器收運(yùn)系統(tǒng)和固定容器收運(yùn)系統(tǒng)?？偣灿?0個(gè)收集點(diǎn)和43個(gè)容器。 已知條件如下：1、兩種收集操作方法均在每日8小時(shí)中完成收集任務(wù)；2、一周兩次收集頻率的容器必須在周一、周三和周五收集；4、容器可以在它們放置的十字路口的任意一邊裝載；5、每天都要在車庫開始和結(jié)束任務(wù)；6、對移動(dòng)容器收運(yùn)系統(tǒng)來說，收集應(yīng)該在周一到

4、周五；7、移動(dòng)容器收集操作法按交換模式進(jìn)行；8、對固定容器收運(yùn)系統(tǒng)來說，收集應(yīng)該是每周四天（周一、周二、周三和周五），每天一趟；9、容器的平均填充系數(shù)為0.75，固定容器收集操作的收集車采用壓縮比為2的后裝式壓縮車；10、移動(dòng)容器收集操作作業(yè)數(shù)據(jù)：容器集裝和放回時(shí)間為0.025h/次；卸車時(shí)間為0.03h/次；11、固定容器收集操作作業(yè)數(shù)據(jù)：容器卸空時(shí)間為0.03h/個(gè)；卸車時(shí)間為0.20h/次；12、容器間估算行駛時(shí)間常數(shù)為a=0.05h/次，b=0.05h/km；13、確定兩種收集操作的運(yùn)輸時(shí)間、使用運(yùn)輸時(shí)間常數(shù)為a=0.06h/次，b=0.025h/km；14、兩種收集操作的非收集時(shí)間系

5、數(shù)均為0.20。三、設(shè)計(jì)要求1、編寫設(shè)計(jì)說明書（包括封面、前言、正文、結(jié)論和建議、參考文獻(xiàn)等部分）；2、確定移動(dòng)式和固定式另種收集操作方法的最佳的收集路線，并將其畫在主圖上；3、確定處置場距B點(diǎn)的最遠(yuǎn)距離；4、計(jì)算固定容器收集操作收集車的數(shù)量、容積，以及工作人員的配備；5、確定工人的每天工作的工作時(shí)間；6、說明書中有詳細(xì)的計(jì)算過程。 · ·9 ·· · ··· 車庫···A · B·C····· ·E

6、83;···D···F· · ···· ·G···H ···I ···至處置場 SW 單位容器垃圾量，m3 1000 500 0 1000 N 容器數(shù)量 F 收集頻率，次/周 O 容器編號(hào) 單位：m附：1、每個(gè)放置點(diǎn)單個(gè)容器垃圾量、容器數(shù)量及收集頻率81/171/171/161/1101/141/171/191/191/151/1 121/272/1101/1121/261/1

7、81/1101/172/2121/291/191/151/151/161/191/181/181/172/261/1101/191/12、 X代表學(xué)號(hào)，A、B、C、D、E、F、G、H、I、J分別代表相應(yīng)放置點(diǎn)。（N均為1）A點(diǎn)代表放置點(diǎn)：SW=8 , F=2B點(diǎn)代表放置點(diǎn): SW=7 , F=1C點(diǎn)代表放置點(diǎn): SW=8 , F=2D點(diǎn)代表放置點(diǎn): SW=7 , F=1E點(diǎn)代表放置點(diǎn): SW=8 , F=2F點(diǎn)代表放置點(diǎn): SW=7 , F=1G點(diǎn)代表放置點(diǎn): SW=8 , F=1H點(diǎn)代表放置點(diǎn): SW=7 , F=2I點(diǎn)代表放置點(diǎn): SW=8 , F=22 移動(dòng)容器收集操作法的路線設(shè)計(jì) 2.

8、1根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書分析列表 收集區(qū)域共有集裝點(diǎn)40個(gè)，容器43個(gè)。其中每周收集2次的共有、12個(gè)容器，每周共收集12×2=24次行程，時(shí)間要求在星期三、五兩天；其余、共30個(gè)容器為每周一次，每周共收集1×31=31次行程，時(shí)間在星期一至星期五每天。合理的安排是使每周的各個(gè)工作日收集的集裝點(diǎn)數(shù)大致相等以及每天的行駛距離相當(dāng)。如果集裝點(diǎn)增多或行駛距離較遠(yuǎn)，則該日的收集將花費(fèi)較多時(shí)間并且將限制確定處置場的最遠(yuǎn)距離。兩種收集次數(shù)的集裝點(diǎn)，每周共需30+20=50次，因此，平均五天安排收集11次。表2.1 容器收集安排收集次數(shù)（次/周）集裝點(diǎn)數(shù)（/次）行程數(shù)（/周）每天倒空的容器數(shù)星期

9、一星期二星期三星期四星期五13131311311321224888合計(jì)335511111111112.2通過反復(fù)試算設(shè)計(jì)均衡的收集路線在滿足表1.1的所示的次數(shù)要求下。找到一種路線方案，使每天的距離大致相等。即車庫到X點(diǎn)間的行駛距離大約為181km。每周收集線路設(shè)計(jì)和距離計(jì)算結(jié)果在表2.2中列出。2.3確定從B點(diǎn)至處置場的最遠(yuǎn)距離(1)求出每次行程的集裝時(shí)間：因?yàn)槭褂媒粨Q容器手機(jī)操作法，故每次行程時(shí)間不搞擴(kuò)容器間行駛時(shí)間，既：PHCS=tpc+tuc=0.025+0.025=0.05h/次(2)求往返運(yùn)距：H=Nd(Phcs+s+a+bx)1-w8hd=11×0.05+0.03+0.

10、06+0.025x1-0.20； x=18km/次(3)最后確定從B點(diǎn)至處置場距離：因?yàn)檫\(yùn)距x包括收集路線距離，將其扣除后初一往返雙程便可確定從B點(diǎn)至處置場最遠(yuǎn)單程距離：12×18-18111km=1km表2.2 移動(dòng)容器收集操作的收集路線集裝點(diǎn)收集路線距離/km集裝點(diǎn)收集路線距離/km集裝點(diǎn)收集路線距離/km星期一星期二星期三1車庫至17.72車庫至26.44車庫至451至X15.02至X16.34至X15.310X至10至X27.63X至3至X29.68X至8至X22.812X至12至X22.011X至11至X24.69X至9至X18.220X至20至X15.013X至13至X1

11、8.815X至15至X1539X至39至X10.830X至30至X17.814X至14至X18.827X至27至X15.617X至17至X21.818X至18至X19.236X至36至X14.226X至26至X16.224X至24至X16.438X至38至X5.429X至29至X6.625X至25至X16.424X至24至X16.434X至34至X6.238X至38至X10.840X至40至X7.835X至35至X4.243X至43至X0.822X至22至X11.641X至41至X3.432X至32至X13.2X至車庫9.2X至車庫9.2X至車庫9.2共計(jì)181.1共計(jì)181.1共計(jì)181.1

12、集裝點(diǎn)收集路線距離/km集裝點(diǎn)收集路線距離/km星期四星期五5車庫至54.39車庫至90.65至X15.39至X9.16X至6至X29.63X至3至X28.642X至42至X4.012X至12至X21.816X至16至X15.014X至14至X18.819X至19至X13.618X至18至X19.221X至21至X1122X至22至X11.623X至23至X20.625X至25至X16.431X至31至X12.827X至27至X15.637X至37至X10.636X至36至X14.27X至7至X25.039X至39至X10.833X至33至X10.440X至40至X7.8X至車庫9.2X至車庫

13、9.2共計(jì)181.4共計(jì)181.73 固定容器操作法的路線設(shè)計(jì)3.1每天需要收集的垃圾量疊加所有的垃圾量得出每天需要收集的垃圾量，列于表3.1表3.1 每日垃圾收集安排收集次數(shù)/(次*周)垃圾量/m3每日收集的垃圾量/m3星期一星期二星期三星期四星期五11×23311010970722×1031030103共計(jì)43911010911001103.2固定容器收集路線根據(jù)所收集的垃圾量，經(jīng)過反復(fù)試算制定均衡的收集路線，每日收集路線以及車庫到X點(diǎn)間的每日行駛距離列于表3.2表3.2 固定容器收集操作法收集路線星期一星期二星期三星期五集裝次序垃圾量/m3集裝次序垃圾量/m3集裝次序

14、垃圾量/m3集裝次序垃圾量/m3228375107727117981094615712813589171018121412141221822898181229925723101963266436724718387257271235836727123873783971284082673494084162072473054210439167315338289397總計(jì)110總計(jì)109總計(jì)110總計(jì)110行駛距離29行駛距離28行駛距離28行駛距離29（1）從表3.1可以得知，每周行程收集的容器數(shù)為43個(gè)，故榮期間的平均行駛距離為：29+28+28+2943km=2.65km（2）求出每次行程的集裝

15、時(shí)間：Pscs=cttuc+tdbc=cttuc+a+bx =14×0.03+0.05+0.05×2.65h/次 =2.98h/次（3）求從B點(diǎn)到處置場的往返運(yùn)距：H=Nd(Phcs+s+a+bx)1-w 8hd=1×2.98+0.03+0.06+0.025x1-0.20x=133.2km（4）確定從B點(diǎn)到處置場的最遠(yuǎn)距離：133.22km=66.6km附錄：星期一收集路線星期二收集路線星期三收集路線星期四收集路線4 結(jié)論與建議考慮生活垃圾運(yùn)輸過程中對周圍環(huán)境影響，通過建立目標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)城市生活垃圾收集路線，對減少城市生活垃圾收集運(yùn)輸過程中的環(huán)境污染和保障城市環(huán)境管理具有重要意義。我們在計(jì)算生活垃圾最佳收集運(yùn)輸路線時(shí)，因?yàn)檠芯奎c(diǎn)至垃圾填埋場所經(jīng)路線僅有兩條，所以計(jì)算時(shí)用了窮舉法。如果所經(jīng)路線比較多時(shí)，可利用動(dòng)態(tài)規(guī)劃結(jié)合建立的目標(biāo)函數(shù)設(shè)計(jì)城市生活垃圾最佳收集運(yùn)輸路線。此外，在收集運(yùn)輸城市生活垃圾時(shí)，可以利用反饋系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)收集運(yùn)輸車輛和手機(jī)路線的動(dòng)態(tài)分配，減少車輛資源的浪費(fèi)。這對于將來城市生活垃圾的收集運(yùn)輸時(shí)非常重要的。該設(shè)計(jì)案是每天按固定路線固定時(shí)間收運(yùn)，這是目前采用最多的收集方案。環(huán)衛(wèi)人員每天按照預(yù)設(shè)固定路線進(jìn)行收集。該法具有收集時(shí)間固定、路線長短可根據(jù)人員和設(shè)備進(jìn)行調(diào)整的特點(diǎn)