文档介绍：046队王天成代川李黎【摘要】本文研究了深圳市南山区垃圾分类处理清运方案设计问题,首先确定了路网的长度和转运站的坐标,然后运用优化理论,建立了以总收益最大为目标的混合整数非线性规划模型,解得了大小型厨余设备的分布位置,之后又放宽条件,通过对区域划分,在区域内部进行优化设计,最终设计了区域内部大小厨余设备的分布位置和清运流程。本文所作工作如下:对于问题一,我们通过采用photoshop对选取出主要的道路网,并且标示出38个转运站在图上的位置,再导入matlab中抓取每个点的坐标,我们处理后的38个转运站的图片的像素大小为42782989,之后通过像素与实际大小的比例尺,图上大小与实际大小的比例尺进行换算,得到了38个转运站的坐标;而后采用物流理论中的折线距离近似求得两点间的距离,得到路网的长度。对于问题二,我们建立了以总收益为最大目标的混合整数非线性规划模型,决策变量是每个转运站上建立的大小设备数量,以及转运站之间的厨余垃圾运输量,约束条件是:每个大小设备点接收到得厨余垃圾量等于所有转运到该点的垃圾量;运到设备点的垃圾量小于等于厨余设备的处理能力;所有的大小设备的处理量等于所有的处于垃圾量等等约束;最后通过lingo程序解得一共需要建立3个大型厨余设备,883个小型厨余设备,一年内最大总收益为17659200元。对于问题三,由于大小型设备可以建在任何位置,因此,我们首先对全图进行区域划分,然后再对区域内部进行优化处理。根据最小权距离和每个转运站的相对位置,我们把图划分成5个区域,然后设定了每个区域选择大小设备的依据,最终区域一建立了86个小型设备,区域二建立了143个小型设备,区域三建立了一个大型设备,区域四建立了一个大型设备,区域五建立了134个小型设备。对于区域一、二、五,设备建立的位置均在每个转运站,区域三建立的坐标位于(,),区域四建立的设备的坐标位于(,),与15号转运站涌下村站重合。对于其他问题,由于我们没能在短时间内找到所有小区在图上的分布及其人数统计,因此没能完成后面的问题。【关键词】:垃圾清运方案设备选址混合整数非线性规划模型lingo求解第一部分问题重述(略)第二部分条件假设由于本题是一个大型的实际问题,所以,为了简化建模过程,我们做如下假设:(1)南山区人口分为不同部分,假设每部分人口固定,每天产生垃圾量固定;(2)假设各小区清运站的垃圾都必须在当天清理完毕,并且清运站的垃圾不论早晚只被收集一次;(3)不考虑运输车在行驶过程中出现的塞车、抛锚等耽误时间的情况;(4)不允许运输车有超载现象;(5)结合到实际生活中,假设70#。(6)为了实现经济利益最大化,我们假设厨余垃圾处理后的价格为1500元每吨。(7)为了考虑建立大小厨余设备的经济效益,因此我们假设在一年之内考察。一年按照12各月,365天计算。(8)由于小型厨余设备的日处理能力为200-300公斤,我们的模型中取300公斤,使得设备充分利用。第三部分符号变量符号变量表示在第i个转运站建立a个大型厨余设备表示在第i个转运站建立b个小型厨余设备表示第i个转运站的厨余垃圾量表示第i个转运站上大设备处理的厨余垃圾量表示第i个转运站上小设备处理的厨余垃圾量表示第i个转运站运到第j个转运站的厨余垃圾量表示第i个转运站运到第j个转运站的趟数表示第i个转运站与第j个转运站的最短距离表示第i个转运站的横坐标表示第i个转运站的纵坐标表示总收益表示厨余垃圾处理后的经济收益表示建设大小型设备的固定资产投资费用表示大小型厨余设备的运输费用表示大小型厨余设备的运行成本表示第s个区域的权距离表示第s个区域的设备设立点的横坐标表示第s个区域的设备设立点的纵坐标表示第s个区域的转运站个数第四部分问题分析(一)问题一的分析对于问题一,我们做如下考虑:主要是确定38个转运站的坐标及整个南山区的路网结构图,并且计算出转运站之间的距离。但是由于实际问题中的路网结构是不规则的,因此,如何计算站点之间的距离,使得误差最小,实际上,可以通过google地图等方式确定两点之间的最短距离,但是显然这种方法太复杂,因此,我们引用了物流理论中的折现距离计算方法,近似求得了两点之间的距离,而对于路网,我们采用photoshop抠图技术,把主要的路网扣出。问题二的分析对于问题二,我们的任务是在38个转运站中去确定大小厨余设备的建设点,目标是使得总的经济收益最大,约束条件是必须把转运站中的垃圾清运完,转运的垃圾等于大小设备处理的垃圾量。问题三的分析问题二是在转运站上确定大小厨余设备的位置,问题三是可以使得大小设备位于图中的任何一个位置,因此,我们结合实际,首先想到对全图进行子区域划分,在权距离的约束下