城市垃圾分类收运中的数学模型化方法

摘要

研究厨余垃圾的处理与清运问题,为大、小型处理设备的数量选择、选址及垃圾收运路线的设计分别建立了最优化模型.模型中将城市道路网抽象成无向赋权图,考虑了在交通拥堵和环境影响下的运输成本、设备处理量的均衡性和对环境的影响程度,构成多目标优化问题,进而运用改进的粒子群算法确定大型设备的位置,并给出了设置小型设备的基本原则;通过分析大、小型设备在不同处理能力下总成本的差异,确定了适合城市实际情况的最优设备处理能力.垃圾收运路线设计中以运输成本与环保成本作为优化指标,建立了基于K-TSP的运输车辆清运路线模型,并运用蚁群算法进行路网优化.最后对深圳市南山区的厨余垃圾收运问题进行了仿真,仿真结果表明,上述模型和算法能有效地解决城市垃圾分类收运问题.