强制垃圾分类背景下城市生活垃圾回收网络规划研究

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强制垃圾分类背景下城市生活垃圾回收网络规划研究

城市生活垃圾量在快速增长,带来的环境压力逐步增大,回收工作量也随之增加,强制推行城市生活垃圾回收的源头分类工作势在必行,发达国家的实践也证明了这一点。中国决心打破以往垃圾分类难以落实的局面,计划全面落实城市生活垃圾分类工作,“强制垃圾分类时代”已经到来。在此背景下,城市生活垃圾的回收工作将发生变动。面对新工作的不确定性,开展对强制垃圾分类背景下城市生活垃圾回收网络规划的研究具有重要的意义。论文通过文献法回顾了国内外典型城市生活垃圾分类情况,梳理了垃圾回收网络规划研究的现状,在对这两方面内容进行简要分析和总结后,确定了论文的研究方向是从设施选址、路径规划两个方面着手回收网络的构建,着重于目标模型的建立;确定了模型求解的发展趋势是混合或改进已有的智能算法。以运输成本最小化为研究目标,考虑城市生活垃圾在回收过程中分类运输以及在中转站后的分类处置情况,构建了城市生活垃圾回收网络中的垃圾中转站选址模型。以运输路径最短为目标,考虑运输车辆的能力限制,按垃圾类别、垃圾中转站位置构建了路径规划模型,用于设计不同的回收路径。以城市生活垃圾分类回收网络中设施选址模型和路径规划模型为基础,对比不同智能算法的特点,针对性的设计了基于双层变量的粒子群算法用于解决垃圾中转站选址模型的求解,采用了蚁群算法对路径规划模型求解。最后,以北京市昌平区地理环境为原型,模拟数据代入模型求解,验证了强制垃圾分类背景下城市生活垃圾回收网络模型的可操作性和实用性。研究结果表明,城市生活垃圾的强制分类时代对回收物流的主要影响有垃圾分类功能向源头转移、垃圾回收的运输和处置工作需要分类开展、垃圾回收工作不同环节责任自负三个方面。论文建立的强制垃圾分类背景下城市生活垃圾回收网络规划模型具有实用性;且可以根据模型应用区域的规模,自适应调整,有着较好的泛化性。论文中创新提出的基于双层变量的粒子群算法,能够有效地求解强制垃圾分类背景下城市生活垃圾回收网络中的垃圾中转站选址模型,解决了兼顾离散型变量和连续型变量的混合整数规划问题,补足了传统粒子群算法仅适用于连续型变量求解的短板。此外,蚁群算法也很好地求解论文中建立的垃圾回收路径优化模型,便于模型在实际中更好地应用。

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