垃圾分類处理与清运方案设计优秀论文.docVIP

PAGE 1 承 诺 书 我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则. 我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。 我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是（从A/B/C中选择一项填写）： A 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）： 所属学院（请填写完整的全名）： 计算机科学与技术学院 参赛队员 (打印并签名) ：1. 2. 3. 日期： 2011 年 7 月 9 日 评阅编号(教师评阅时填写)： A题：垃圾分类处理与清运方案设计 摘要 随着人类生活水平的提高以及城市垃圾处理事业的发展，垃圾分类处理与清运的优化问题也开始受到了大家的重视。本文以深圳南山区为例，依据人口的分布不同及地理位置的差异进行讨论，利用《垃圾转运站垃圾转运量等情况统计表（南山）》及《南山区居民区数的相关数据，建立了深圳南山区垃圾分类处理与清运的理论性的模型。 一、对于问题一在垃圾中转站规模与位置不变条件下得出： （一）大小型设备（厨余垃圾）的分布设计 为了确定厨余垃圾处理中心的数量与位置。我们采用模型一的算法，首先选用集合覆盖模型求出待选处理中心位置后，然后再利用整数规划建立整个垃圾清运系统总费用现值最小模型，采用matlab进行求解，最后确定最优组合。 （二）垃圾中转站到垃圾处理中心清运路线的设计 在垃圾处理中心已经确定的基础上求解垃圾清运路线问题，类似于物流线路优化问题。我们采用模型二的算法，即运用遗传模拟退火算法进行求解。 二、对于问题二在垃圾中转站重新设计的条件下得出： （一）垃圾中转站的位置分布设计 为了确定垃圾中转站的位置，我们采用了选址-路径三层模型（LAP），并在此模型中将选址与路径当作整体对待。 （二）垃圾中转站到垃圾处理中心清运路线的设计 在问题一的基础上，我们依旧采用遗传退火算法对此模型进行求解，并通过迭代计算可以得到中转站分布于最佳线路组合。 关键词：集合覆盖 整数规划 matlab 遗传模拟退火算法 迭代计算 1问题重述 随着人类生产和生活的不断发展，由此而产生的垃圾对生态环境及人类生存带来极大的威胁，成为重要的社会问题。城市垃圾管理包括计划、组织、行政、金融、法律和工程等多方面，并涉及到城市生活垃圾收集、运输和处置。而中国目前处置水平低，管理办法不多，更是急待解决的问题。 而在深圳，对于垃圾的处理则主要是对居民垃圾的处理。不同的垃圾有不同的处理方式。居民垃圾经过分类收集与处理后主要可分为1）厨余垃圾，2）可回收垃圾，3）有害垃圾，4）其他不可回收垃圾。顾名思义，1）类和2）类垃圾可以经过处理产生经济效益，3）类和4）类只有消耗处理费用，不能产生经济效益。所有的垃圾将从小区运送到附近的转运站，再运送到少数几个垃圾处理中心。其中不同处理规模的运行成本和设备成本见附录1。 为了优化深圳市的垃圾分类化进程，在给定了深圳市南山区所有小区的相关资料和现有垃圾处理的数据及转运站位置的条件下，提出了以下问题： 一、假定现有垃圾转运站规模与位置不变条件下，给出大、小型设备（橱余垃圾）的分布设计，同时在目前的运输装备条件下给出清运路线的具体方案。以期达到最佳经济效益和环保效果。 二、假设转运站允许重新设计，请为问题一的目标重新设计。 2问题分析 为了提高垃圾转运系统的转运效率和增加投资效益，本文要求给出转运系统的合理规划以及优化设计： 问题一的分析： 问题一中的给定了转运站的位置和规模，1）要给出一种合理的大小型设备分布的解决方案，即要求大小型设备的安装尽可能的少，