城市生活垃圾收運系統數學模型分析
童歡歡、孫旭、趙有才
(同濟大學環境科學與工程學院，上海200092)
簡要闡述了城市生活垃圾產量的三種預測方法，即單壹指數平滑法、線性回歸分析法和灰色系統模型分析法。
方法，並參考物流配送系統運輸車輛的優化調度，建立垃圾收運優化模型。
關鍵詞:生活垃圾；收集和運輸系統；系統模型
中國圖書館分類號:X32文獻識別碼:A文號:1005-8206(2009)04-0043-03
城市生活垃圾收運系統數學模型的初步分析
童歡歡、孫旭、趙有才
(同濟大學環境科學與工程系，上海200092)
文摘:介紹了預測城市生活垃圾產量的三種方法，即單指數平滑法、回歸法
分析方法與灰色系統模型。基於物流配送的運輸車輛優化調度
系統，建立了垃圾收運優化模型。
關鍵詞:生活垃圾；收集和運輸系統；模型
接收日期:2009年2月-01
城市垃圾收集和運輸是將垃圾從源頭運送到場所。
處置場的全過程操作包括三個階段:①收集。
收集——垃圾從源頭到公共存儲容器的過程；②
清運——指清運車輛沿壹定路線將貯存容器內的垃圾運走。
垃圾並將其轉移到垃圾轉運站的過程(在某些情況下
，皮卡車可以直接將垃圾運送到處理處置場)；③
轉運——指在轉運站將垃圾裝入大容量轉運車。
長途運輸到處理和處置場所。前1階段需要處理垃圾。
調查垃圾的來源分布、數量和成分。
並預測；後兩個階段需要使用優化技術來清除和運輸。
優化線路和中轉站垃圾集散運輸。
1城市生活垃圾產量預測方法
城市生活垃圾收運模式的設計是針對生活垃圾的
在正確預測垃圾產量的情況下，因為設計
收運方式不僅要滿足當前垃圾生產的需求，
應該能夠應付未來幾年的變化。目前，國內
常用的數理統計方法是單指數平滑法，
線性回歸分析，灰色系統模型分析。
1.1單壹指數平滑法
Yt+1=aXt+(1-a)Yt .(1)
其中:t是時間；a是指數平滑系數，取值範圍為0~
1;Xt為t時垃圾輸出的實際觀察值；當Yt為t時
垃圾產量的預測值；當Yt+1為t+1時，產生的垃圾量為
預測值。
1.2線性回歸分析方法
y = A0+a 1x 1+a2 x2+…+amxm .(2)
其中:y是垃圾的預測產量；垃圾對Xi的影響
多重因子(I = 1，2，…，m)；Ai是回歸線。
數字(I = 1，2，…，m)。
影響垃圾產生的因素有很多，比如人口、
工資收入、消費水平、生活習慣、燃料結構等。
對於許多因素，變量聚類法可以用來分析數據
行預處理。據介紹，經過數據處理，多元回歸得分
分析方法中的許多變量，經過變量化和處理後，屬於“同解”。
實際操作後，相當於壹元回歸的“人口模型”。
預測方法[1]。
1.3灰色系統模型分析方法
灰色系統模型(GM)包含模型的可變維數m。
和階n，表示為GM (n，m)。在生活垃圾的生產中
GM(1，1)模型在預測中應用廣泛。通過研究原著
時間序列數據累加後，數據會顯得明亮
明顯的指數規律，進壹步分析，可以是垃圾。
產量預測。
在實際應用中，會產生灰色系統模型預測方法。
正誤差，但線性回歸分析法的預測結果較小。
因此，我們可以結合兩種預測方法的特點，使用兩種預測方法。
測量值的加權平均值作為垃圾產量的推薦值[2]。
2垃圾清運路線優化
垃圾物流是壹種“高度分散的源頭、場所”
以產量和質量的高度集中和季節性變化為特點。
“逆向物流”系統是壹個從分散到集中的過程；和生活
物資供應的“正向物流”就是貨物從集中到分散的過程。
兩種物流雖然表現不同，但本質上也是有聯系的。
部門。在環衛作業中采用先進的生活垃圾物流管理
環境健康工程
環境衛生工程
第17卷第4號
2009年8月
卷17第4期
2009年8月43日
環境衛生工程卷17
技術可以有效提高效率，降低成本。太垃圾了
皮卡車輛的選擇和路線優化可以參考物流配送體系。
運輸車輛的最優調度。
車輛調度問題壹般定義為:對於壹系列交貨點/
在接收點組織合適的行駛路線，使車輛有序通過。
在他們滿足壹定的約束條件後(如對商品的需求、
交貨量、交貨時間、車輛容量限制、裏程
限制，時空限制等。)，以實現某個目標(如道路
最短的路程，最低的成本，最少的時間，最好的利用車輛。
稍微等壹下)[3]。
根據物流中的車輛調度問題[4]，建立了垃圾清除問題。
運輸的基本模式。
用0標記垃圾中轉站；有n個拾取點，分為
不要用1，2，…，n這個符號；完成清除任務所需的車輛
車輛數量為m，每輛車的運載質量為c；每個結算點
產生的垃圾量為GI (I = 1，2，…，n)；轉運站和
每個取貨點中任意兩點之間的運輸距離為dij (i =
0，1，2，…，n；J = 0，1，2，…，n)；順序
k輛車的行駛路線稱為第k個子路徑，它包括暢通無阻的道路
傳輸點數為nk，Pk表示第k個子路徑中的nk清除。
傳輸點的集合，其中元素Pki
(i=1，2，…，
Nk)代表第k個子路徑中順序為I的拾取點；Pk0，
Pknk+1
都代表中轉站，即Pk0=Pknk+1=0。
Minz=
m
k = 1√
ni+1
i = 1 ∑ dPki-1 Pk i
，1≤nk≤n，k =1，2，
…，m；(3)
m
k = 1∑NK = n；(4)
（同neck）頸
i = 1 ∑gPk≤c，Pk= {Pki |i=1，2，…nk}，k=1，2，
…，m；(5)
PK 1∩Pk2 =φ；k1≠k2 k1=1，2，…，m；k2=
1，2，…，m .(6)
證明了壹般的車輛優化調度問題屬於組合優化。
啟發式算法通常用於解決化學領域中的NP難問題
線求解。比如Eugênio de Oliveira Simonetto等人。
采用啟發式算法、拍賣算法和動態懲罰法進行求解
討論了巴西阿雷格裏港24輛皮卡的調度問題。應該
問題包括1車庫，和本市60 t垃圾清運壹樣。
，滿足8個垃圾分類堆場的最低需求[5]。安傑伊
Jaszkiewicz等人使用了距離保持重組算子的遺傳局部搜索算法
該方法解決了1個固廢管理公司清理3萬個垃圾的問題。
垃圾集裝箱的車輛運輸。這個問題包括1車庫，2
垃圾填埋場。
優化問題不僅需要最短的總路線，而且需要實現
經濟、環境、社會三贏。魏松等人提出，環可以是
環境和社會因素的信息被添加到優化模型中，即添加到現實中
路徑的長度是加權的。得到了綜合路線長度公式。
對於[7]:
C=α1α2α3Cs .(7)
其中:c為綜合路線長度，km；Cs是實際的道路。
線路長度，km；α1為噪聲影響權重；α2是大氣影響。
重量；α3是交通狀況權重。
3轉運站設置
設立垃圾中轉站可以更有效的利用人力物力。
力，充分發揮垃圾車的效益，確保裝載質量。
大型垃圾轉運車可以經濟有效地長距離運輸，
從而降低垃圾收集和運輸的總成本。所以，壹般來說，
當換乘距離超過某壹臨界值時，就需要設置換乘站。
目前廣泛使用的是多目標評價模型[8]和整數規劃模型[9]。
廣泛應用於換乘站選擇的決策中。
4運輸優化
城市垃圾轉運優化屬於運輸問題，主要包括
根據不同處置方式的處置能力，以及轉運站對no
根據處置場地的運輸路線和距離，確定各轉運站的走向。
在不同處理場分配和運輸的垃圾量。
如果有m個轉運站A1、A2、...，它們將分別產生
原始垃圾量為a1，a2，…，am。另壹個垃圾處理器。
n分，分別為B1，B2，…，Bn，可接受處置。
數量分別為b1，b2，…，bn。從Ai到北京的運輸距離
(反映運輸能力的經濟性)是cij，等於生產量和處置量。
在平衡的情況下，
m
i = 1 ∑ai=
n
J = 1 ∑bj，求最經濟(運輸距離
最低)運輸方案[10]。
數學模型:設Ai到Bj的出貨量為Xiji，則
福建話
m
I = 1√
n
j = 1 ∑cijxij .(8)
n
j = 1 ∑ xij=ai，
m
i = 1 ∑ xij=bj，xij≥0，(i = 1，2，…
m；j=1，2，…，n).(9)
5結束語
將量化模型引入決策可以提高決策質量。
數量和水平，但要註意城市固體廢物的收運系統
規劃設計涉及許多相互聯系、相互制約的因素。
它涵蓋經濟、環境和社會方面。因此，在建立
建模時應綜合考慮各種因素，經過反復比較和
權衡，最後得到最好的生活垃圾(續48頁)
44
環境衛生工程卷17
收集和運輸方式。
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作者簡介:童歡歡(1985-)，碩士，主要從事垃圾收運系統優化研究。
研究。
對於模糊運算，權重應該歸壹化，如表2所示。
3.3綜合評價結果
綜合評價可以通過R和a的模糊合成運算得到。
價格結果。
汙泥樣品1: a r = (0.022，0。033, 0.945);
汙泥樣品2的價值:a r無法實現；
垃圾樣本3: a r = (0。747,0.253,0,0).
評價結果表明，汙泥堆肥樣品1“已分解”
等級成員資格為0。022，而且年級隸屬“分解得很好”。
0，“基本成熟”等級屬於0。033，“未腐爛”
“熟”級隸屬度為0。945.根據最大隸屬度，
那麽，堆肥樣品等級是“未成熟”。汙泥堆肥樣品2
因為最初的C/N (7。13)低於堆肥結束時的水平。
C/N (16)，導致a值r不能達到，表明當汙染
當汙泥堆肥的初始碳氮比小於或等於最終碳氮比時，該方法不適用。垃圾堆
肥料樣品3根據最大隸屬原則進行評價。
年級“分解”了。評價結果與實際相符。
4結論與展望
在高溫好氧堆肥中，合適的汙泥(初始碳氮比
堆肥和生活垃圾堆肥的腐熟度≤C/N。
統壹評價指標，如堆肥高溫期持續時間，ηC/N、
NH3-N/NO3-N、GI和NH3-N (ηNH3-N)的降解率
) 5
用模糊數學綜合方法評價堆肥質量
綜合評價觀。在眾多堆肥材料中，本研究是建立在。
模糊數學模型僅適用於汙染(初始碳氮比≤最終碳氮比)。
汙泥和生活垃圾堆肥腐熟度的評估，而其他堆肥
該材料需要進壹步驗證，以便更好地優化成熟度指數。
參數，提高其普遍適用性，以提高堆肥的腐熟度
評價體系。
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作者簡介:張勇濤(1980—)，碩士，主要從事固體廢物回收與處置。
研究和教學。
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