作为城市垃圾综合管理系统的一个组成部分,垃圾收集运输系统占据着重要位置。由于缺乏理论方面的指导,垃圾收运系统已成为垃圾综合管理系统中的最薄弱环节之一,因此城市垃圾收运系统的完善和优化对城市垃圾综合管理系统的高效运行起着至关重要的作用。本文在对城市垃圾收运系统各个环节进行深入分析的基础上,通过对城市垃圾逆向物流特点的分析,提出了城市垃圾收运系统的数学模型,具体包括以下三个方面：1、选择城市一定范围内现有垃圾收集点中的一个在此建设垃圾转运站,使得垃圾转运站到垃圾填埋场的距离加垃圾转运站到收集点之和的最大距离最小。运用Voronoi技术的选址方法,建立该问题的数学模型,设计出求解算法,并分析了算法的计算复杂性。2、提出了带时间窗的垃圾收集路线优化问题(VRPTW),在收集路线中的每个收集点加入时间窗约束,考虑了中午有一个小时的午饭休息时间,并将垃圾车空载和实载运行花费的成本区分开计算。以总运输费用最小化为目标函数,建立数学模型,并运用Solomon插入算法给出求解步骤。3、垃圾转运阶段转运站需求具有动态特性,在此时刻只知道当前的需求,未来的需求序列尚不知晓,且当转运站提出需求时,由一辆垃圾车将转运站的垃圾运送至处理场,因此提出垃圾转运的占线车辆路线问题。建立数学模型,并对占线K垃圾车调度问题进行限定情形分析,给出竞争策略和竞争比。