【文章內(nèi)容簡介】 1535163323然后我們采用TSP模型對集合的垃圾運(yùn)轉(zhuǎn)路徑進(jìn)行搜索得出焚燒垃圾運(yùn)輸路線如下圖。圖1. 焚燒垃圾運(yùn)輸路線圖注： :，且一次就能運(yùn)完的垃圾站點(diǎn) : :表示需要運(yùn)輸兩次或兩次以上的垃圾站點(diǎn) :表示垃圾處理中心費(fèi)用的計(jì)算公式：（:表示轉(zhuǎn)運(yùn)站點(diǎn)之間的距離；:表示末點(diǎn)到處理中心的距離）時(shí)間的計(jì)算公式：(:表示總路程。a:表示裝車的次數(shù)。b:表示卸車的次數(shù))每天運(yùn)輸焚燒垃圾的總費(fèi)用1428元：,（2）填埋垃圾的清運(yùn)路線此問題的求解過程與焚燒垃圾清運(yùn)路線的求解過程一樣，并且結(jié)果基本相同。通過計(jì)算，每天運(yùn)輸填埋垃圾的總費(fèi)用為2349元。（3）廚余垃圾的清運(yùn)路線我們將三類內(nèi)部的垃圾站點(diǎn)分別采用kMeans聚類方法分成5塊，并記為、集合，具體數(shù)據(jù)如下表所示：表7. 、集合中的垃圾量以及到處理中心的距離區(qū)塊塊序號集合垃圾量到涌下村的距離一區(qū)123，24，，236321，22，10，14，30，，，，49，1，17，，512二區(qū)1722，18，6，，38，20，413，27，516，28，35，40，三區(qū)131，11，5，32，，，234319，4，3，，425，38，37，，533然后采用和處理P集合同樣的處理方法對 、進(jìn)行處理，得出廚余垃圾的運(yùn)輸路線，結(jié)果如下圖所示：圖2. 一區(qū)的廚余垃圾運(yùn)輸路線圖3. 二區(qū)的廚余垃圾運(yùn)輸路線圖4. 三區(qū)的廚余垃圾運(yùn)輸路線注： :運(yùn)走n*10噸后,還有剩余的站點(diǎn)(n是次數(shù)，n=1,2,…) :，且一次就能運(yùn)完的垃圾站點(diǎn) :表示運(yùn)走n*（～10）噸后無剩余的站點(diǎn)（n是次數(shù)，n=2,3，…） : :表示需要運(yùn)輸兩次或兩次以上的垃圾站點(diǎn) :表示垃圾處理中心運(yùn)輸廚余垃圾每天的總費(fèi)用為1224元，小結(jié)： 1. 每天廚余垃圾的的產(chǎn)量為460噸，然后計(jì)算出廚余垃圾經(jīng)處理設(shè)備處理后的產(chǎn)物量為92噸，其收益為23000～69000元。 2. 我們首先利用題目所給的四類垃圾（廚余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾、其他不可回收垃圾）的比例（4:2:1:3）計(jì)算出每天產(chǎn)生的可回收垃圾量為230噸，然后，利用可回收垃圾中四類垃圾（紙類、塑料、玻璃、金屬）的平均比例計(jì)算出相應(yīng)垃圾的產(chǎn)量，具體結(jié)果如下表表8. 可回收垃圾收益表類別產(chǎn)量（噸）收益（元）紙類127019塑料201201玻璃6898金屬22994合計(jì)358112 3. 總收益為381112～427112元 垃圾運(yùn)轉(zhuǎn)站的重新分布設(shè)計(jì)和大、小型廚余垃圾處理設(shè)備的分布設(shè)計(jì)對于本問題我們采用了kmeans模型、集合覆蓋模型以及中心位點(diǎn)選址模型進(jìn)行求解。 模型一：kMeans模型——垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站點(diǎn)的初步確定（1）kMeans 聚類基本思路：接受聚類參數(shù)k，然后將事先輸入的n個(gè)數(shù)據(jù)對象劃分為 k個(gè)聚類以便使得所獲得的聚類滿足：同一聚類中的對象相似度較高；而不同聚類中的對象相似度較小。聚類相似度是利用各聚類中對象的均值所獲得一個(gè)“中心對象”（引力中心）來進(jìn)行計(jì)算的。（2）算法流程Step1：從數(shù)據(jù)集中任意選取3賦給初始的聚類中心。Step2：對數(shù)據(jù)集中的每個(gè)樣本點(diǎn)，計(jì)算其與各個(gè)聚類中心的歐式距離并獲取其類別標(biāo)號：。Step3：按下式重新計(jì)算3聚類中心。Step4：重復(fù)Stept2和Stept3，直到達(dá)到最大迭代次數(shù)為止。 （3）kMeans模型的求解：我們首先利用excel[3] 深圳所有小區(qū)的數(shù)據(jù)按片區(qū)名稱分類匯總，并得出每個(gè)小區(qū)的總?cè)藬?shù)。然后篩選出人數(shù)超過2800人的小區(qū)以及剩余中房間數(shù)超過80間的小區(qū)作為分析研究的對象。再運(yùn)用谷歌地球軟件測出篩選出來的小區(qū)的坐標(biāo)。參照當(dāng)?shù)厝丝诿芏纫约袄占芏龋愠鲈摮菂^(qū)垃圾收集最優(yōu)半徑為 750m；再結(jié)合實(shí)際勘探情況以及城市總體規(guī)劃共布置大型垃圾收集站149座。然后通過Matlab軟件中的pdist函數(shù)和squareform函數(shù)將其化為距離方陣，并通過kMeans方法將小區(qū)聚為38類。然后以每一類中的居民人數(shù)和距離作為選取轉(zhuǎn)運(yùn)站位置的主要依據(jù)，用選址問題中的中位點(diǎn)選址方法確定垃圾運(yùn)轉(zhuǎn)站的位置， 模型二：集合覆蓋模型——垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站點(diǎn)的調(diào)整集合覆蓋模型目標(biāo)是在滿足覆蓋所有垃圾運(yùn)轉(zhuǎn)戰(zhàn)的情況下，確定建立大型廚余垃圾處理設(shè)備的個(gè)數(shù)或建設(shè)費(fèi)用最小，并配置這些服務(wù)設(shè)施使所有的轉(zhuǎn)運(yùn)站都能被覆蓋住到。具體表達(dá)式如下所示。目標(biāo)函數(shù)為從現(xiàn)有m座垃圾運(yùn)轉(zhuǎn)站的位置中優(yōu)選出可以覆蓋m座垃圾收集站的最小數(shù)目的中轉(zhuǎn)站選點(diǎn)；約束式l表示每一座垃圾運(yùn)轉(zhuǎn)站的垃圾均被清運(yùn)；約束式2是滿足垃圾運(yùn)轉(zhuǎn)站中轉(zhuǎn)能力的要求；約束式3表示垃圾站和中轉(zhuǎn)站的垃圾量非負(fù)；約束式4是垃圾收集站是否位于第k座垃圾中轉(zhuǎn)站附近的決策變量；約束式5是第j座垃圾收集站是否有垃圾收運(yùn)到第k座中轉(zhuǎn)站的決策變量。從而得出垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站點(diǎn)的位置分布，如下表所示：表9. 垃圾運(yùn)轉(zhuǎn)站新站點(diǎn)分布編號片區(qū)名稱地址總?cè)藬?shù)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)量1平山村站南山區(qū)平山村內(nèi)28943207網(wǎng)格片區(qū) 匯總南山華泰小區(qū)7941307網(wǎng)格片區(qū) 匯總后海小學(xué)4001401網(wǎng)格片區(qū) 匯總登良路與南商路交叉口處333305南山村站東濱路與前海路交匯處411356沙河市場站南山區(qū)沙河市場旁798037大沖站深南大道大沖村旁199978前海公園站南山區(qū)前海公園內(nèi)191119龍井龍珠五路龍井村旁3202810大新小學(xué)站南頭街大新小學(xué)旁581291103網(wǎng)格片區(qū) 匯總大磡村綜合市場173461201網(wǎng)格片區(qū) 匯總公園路與招商路163331322網(wǎng)格片區(qū) 匯總新圍村1473414華僑城站僑城東路西側(cè)214551505網(wǎng)格片區(qū) 匯總白芒村南2251216北頭站前海路與桂廟路交叉口1041917動物園站深圳野生動物園120401816網(wǎng)格片區(qū) 匯總留仙洞村1306219南園站南山區(qū)南園村內(nèi)4060920白石洲站白石洲與石洲中路交叉口289392107網(wǎng)格片區(qū) 匯總西麗路22612221網(wǎng)格 匯總珠光村152132304網(wǎng)格片區(qū) 匯總北環(huán)大道與京港澳高速公路交叉口1368324玉泉站玉泉路寶龍路口2373425九街站深南大道南頭中學(xué)旁120482610網(wǎng)格片區(qū) 匯總官龍村1706627深圳科技工業(yè)園大廈深圳科技工業(yè)園大廈168252803網(wǎng)格片區(qū) 匯總東角頭地鐵站202952907網(wǎng)格片區(qū) 匯總玉泉路142513011網(wǎng)格片區(qū) 匯總興海大道蛇口站126593102網(wǎng)格片區(qū) 匯總南山區(qū)福光村內(nèi)5080732松坪山（二）站高新北區(qū)朗山一路綠地內(nèi)2047133深圳大學(xué)站校園內(nèi)810634平山P片區(qū) 匯總創(chuàng)業(yè)路與南光路交叉口1748635科技園站科苑南路與濱海路大道交匯處西側(cè)863336松坪山站南山區(qū)松坪山第五工業(yè)區(qū)30543703網(wǎng)格片區(qū) 匯總桃李花園32813803網(wǎng)格片區(qū) 匯總學(xué)府路與南山大道交叉口9649圖5. 新設(shè)計(jì)的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站分布圖 模型三：優(yōu)化模型——廚余垃圾處理中心的確定 1. 聚類分析模型——將38個(gè)站點(diǎn)分為三類根據(jù)表9的垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站最終聚類結(jié)果，以及對于廚余垃圾處理設(shè)備的分布設(shè)計(jì)，我們首先用百度地圖測出每一個(gè)垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)站至其它各個(gè)站點(diǎn)的最短路徑長度（i，j ＝ 1，2，…），求出三類內(nèi)部的距離矩陣下面建立模型確定每一類內(nèi)部廚余垃圾處理中心的位置。以距離和各轉(zhuǎn)運(yùn)站的廚余垃圾量乘積之和為運(yùn)行成本，以成本值為目標(biāo)函數(shù)確定垃圾處理設(shè)備的具體位置。考慮目標(biāo)函數(shù)其中，為每類內(nèi)各站點(diǎn)的載荷矩陣（廚余垃圾量）。我們首先采用與解決問題一同樣的方法確定38個(gè)垃圾站點(diǎn)的坐標(biāo)，結(jié)果如下表：編號坐標(biāo)編號坐標(biāo)1（,）20（,）2（,）21（,）3（,）