數(shù)學(xué)建模垃圾分類處理與清運方案設(shè)計方案(已修改)
2024-11-19 16:50 本頁面
【正文】 垃圾分類處理與清運方案設(shè)計方案 1 問題的重述 在垃圾分類收集與處理中，不同類的垃圾有不同的處理方式，簡述如下： 1）櫥余垃圾 可以使用脫水干燥處理裝置，處理后的干物質(zhì)運送飼料加工廠做原料。不同處理規(guī)模的設(shè)備成本和運行成本（分大型和小型）見附錄 1 說明。 2） 可回收垃圾 將收集后分類再利用。 3） 有害垃圾 ，運送到固廢處理中心集中處理。 4）其他不可回收垃圾 將運送到填埋場或焚燒場處理。 所有垃圾將從小區(qū)運送到附近的轉(zhuǎn)運站，再運送到少數(shù)幾個垃圾處理中心。顯然， 1）和 2）兩項中，經(jīng)過處理，回收和利用，產(chǎn)生經(jīng)濟效益，而 3）和 4）只有消耗處理費用，不產(chǎn)生經(jīng)濟效益。 本項研究課題旨在為深圳市的垃圾分類化進程作出貢獻。為此請你們運用數(shù)學(xué)建模方法對深圳市南山區(qū)的分類化垃圾的實現(xiàn)做一些研究，具體的研究目標是： 1） 假定現(xiàn)有垃圾轉(zhuǎn)運站規(guī)模與位置不變條件下，給出大、小型設(shè)備（櫥余垃圾）的分布設(shè)計，同時在目前的運輸裝備條件下給出清運路線的具體方案。以期達到最佳經(jīng)濟效益和環(huán)保效果。 2） 假設(shè)轉(zhuǎn)運站允許重新設(shè)計，請為問題 1）的目標重新設(shè)計。 2 基本假設(shè) （ 1）假設(shè)各小區(qū)清運站每天的垃圾量是不變的； （ 2）假設(shè)各小區(qū)清運站的垃圾都必須在當(dāng) 天清理完畢； （ 3）不考慮運輸車在行駛過程中出現(xiàn)的塞車、拋錨等耽誤時間的情況； （ 4）不允許運輸車有超載現(xiàn)象； （ 5）每個小區(qū)清運站均位于街道旁，保證運輸車行駛順暢； （ 6）南山區(qū)人口分為不同部分，每部分人口固定，每天產(chǎn)生垃圾量固定； （ 7）一天只從小區(qū)清運站收一次垃圾（晚上或下午）； （ 8）所有運輸車均從垃圾轉(zhuǎn)運站發(fā)車最后回到垃圾轉(zhuǎn)運站； （ 9） 運輸車 將垃圾一起送往大型設(shè)備處和小型設(shè)備處再前往墳埋場和焚燒場； （ 10） 大型垃圾處理廠的壽命是 30 年。小型垃圾處理機的壽命是 10 年； (11) 建設(shè)在運輸垃圾 過程中沒有新垃圾入站。 3 符號（參數(shù)）說明 （ 1） jX (j =1， 2，? ,k )為第 j 個解釋變量； （ 2） j? (j =1， 2，? ,k ) 為第 j 個未知參數(shù)； （ 3） ? 為隨 機誤差項； （ 4） S 為多元線性回歸模型的精度； （ 5） Pi(xi,yi)為第 i 個轉(zhuǎn)運站的坐標； （ 6） Pj(Xj,Yj)為大型廚余垃圾處理設(shè)備建在地圖上的坐標； （ 7） cost1 為大型垃圾處理設(shè)備每日垃圾處理費用； （ 8） Cost2 為小型垃圾處理設(shè)備每日垃圾處理費用； （ 9） |A| 表示 A 點到原點的距離，恒正 （ 10） |B| 表示 B點到原點的距離，恒正 （ 11） |AB| 表示 A,B 兩點之間的距離 ,恒正 （ 12） Ta 表示 A點所在地的垃圾量 （ 13） Tb 表示 A點所在地的垃圾量 （ 14） cost：耗油量 。 (15) T為規(guī)劃使用年限 。 (16) Cik 為第 i 座收集站運往第 k 座中轉(zhuǎn)站單位運輸量單位距離的費用 (元 t 1 km 1 ) 。 (17) Xik 為第 i 座收集站運往第 k 座中轉(zhuǎn)站的日運輸垃圾量 ( t d 1 ) 。 （ 18） Lik 為第 i 座收集站運往第 k 座中轉(zhuǎn)站運輸距離 (km) 。 （ 19） Dk j 為第 k 座中站運往第 j 座處理場單位運輸量單位距離的費用 (元 t 1 km 1 ) 。 （ 20） Yk j 為第 k 座中轉(zhuǎn)站運往第 j 座處理場日運輸垃圾量 ( t d 1 ) 。 （ 21） Sk j 為第 k 座中轉(zhuǎn)站運往第 j 座處理場運輸距離 (km)； （ 22） Fk 為規(guī)劃期內(nèi)待建中轉(zhuǎn)站的固定投資 (元 ) 。 （ 23） E 為中轉(zhuǎn)站的運行成本 (元 t 1 ) 。 （ 24） Qmin 為中轉(zhuǎn)站建設(shè)的最小控制規(guī)模 ( t d 1 ) 。 （ 25） Qmax 為中轉(zhuǎn)站建設(shè)的最大控制規(guī)模 ( t d 1）； . 5 模型的構(gòu)建與求解 問題一的建模與求解 深圳市城市生活垃圾產(chǎn)生量的預(yù)測 表一 深圳市城鎮(zhèn)垃圾產(chǎn)生量歷年統(tǒng)計表（萬噸） 年份 2020 2020 2020 2020 2020 垃圾量 296 302 年份 2020 2020 2020 2020 2020 垃圾量 321 357 413 假定被解釋變量 Y ，與多個解釋變量 1X ， 2X ， 3X ,? , kX 。之間具有線性關(guān)系 ,即 0 1 1 2 2 kkY X X X?
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