城市生活垃圾收运路线优化研究.doc

城市生活垃圾收运路线优化研究宋薇,刘建国,聂永丰(清华大学环境科学与工程系,北京100084摘要:提出了一种新的垃圾收运路线优化问题解决方案:首先,建立收运路线优化改进模型,以单目标优化模型实现经济、环境与社会多目标优化的作用;再设计禁忌搜索算法求解模型。该方案的实际应用结果证明了它的适用性与可行性。关键词:城市生活垃圾;收运路线优化;禁忌搜索中图分类号:X799文献标识码:A文章编号:1005-8206(200801-0011-03StudyonRouteOptimizationforMunicipalDomesticWasteCollectionandTransportationSongWei,LiuJianguo,NieYongfeng(DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084Abstract:,animprovedmodelofcollectionandtransportationrouteoptimizationinformofsingle-objectivemodelwasdesignedtorealizemulti-objectiveoptimizationincludingeconomic,:municipaldomesticwaste;collectionandtransportationrouteoptimization;TabuSearch收稿日期:2007-07-23城市生活垃圾收运系统是生活垃圾管理的重要组成部分,收运费用占垃圾处理处置费用的40%~50%。而且,随着城市生活垃圾产生量的迅速增加,收运系统对环境及社会系统造成的压力也日益凸现。因而有必要对垃圾车的收运路线进行合理优化,以降低收运系统成本,减少环境污染与社会影响。目前常见的优化模型主要考虑收运的经济因素[1],即使有少数考虑环境及社会影响的模型也因为需要大量的数据[2],不适用于我国目前环境管理信息与交通运输信息不完善的情况。为此,我们从我国环境管理特点出发,利用加权法建立可同时实现经济、环境与社会综合效益最优的收运路线模型,并利用禁忌搜索算法求解,将这一新的解决方案应用于实践。,收运路线优化模型通常以收运总路线最短作为优化目标。通过分析垃圾收运系统的特点,可将路线优化模型描述为由某一垃圾处理处置地(填埋场、焚烧厂或是转运站用多台垃圾车到垃圾产生点收运垃圾,每个产生点的位置和清运垃圾量一定,每辆车的载质量一定,要求合理安排车辆收运路线,使收运总路线最短,并满足以下约束条件:1每条收运路线上垃圾清运量之和不超过车辆的载质量;2每个垃圾产生点的垃圾必须完全清运;3所需车辆数不超过限定车辆数。,而是要实现经济、环境与社会综合效益最优化。在此,利用多目标问题转化为单目标时常采用加权方法[3],将环境与社会因素的信息加至上述优化模型中,建立包含3个目标最优的改进模型。具体而言,是对实际路线长度进行加权改造(为便于描述,将加权后的路线长度称为综合路线长度,并将综合路线长度应用于优化模型,即为改进模型。这一改进模型将复杂的多目标规划转化为单目标线性规划,意义明确,便于求解,特别适用于大区域、复杂的垃圾收运系统的计算求解。;社会问题主要是交通拥挤[4]。在此,利用噪声影响权重、大气污染影响权重及交通状况权重对实际收运路线长度进行修正,得到综合路线长度公式为:X=!1!2!3XS。(1其中:X为综合路线长度,km;XS为实际路线长度,km;!1为噪声影响权重;!2为大气影响权重;!3为交通状况权重。・11・环境卫生工程第16卷域所属的噪声功能分