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随着我国城市化进程的加快和国民生活消费水平的提高,城市生活垃圾产生总量迅速增长,环境隐患日益凸显,垃圾分类成为生态文明建设和美丽中国建设的重要内容和关键环节。垃圾分类的实施要以分类投放、分类收运、分类处理为基础的环环相扣、高效顺畅的生活垃圾物流系统作为保障和支撑。济南市是生活垃圾强制分类46个城市试点之一,对济南市生活垃圾物流网络进行优化研究,科学确定设施选址,合理制定车辆调度方案,使整个生活垃圾物流网络协调统一,既有利于提高生活垃圾物流网络的运作效率,减少物流成本,增加垃圾处理收益,又有利于提高城市生活垃圾资源化利用率,实现可持续发展,具有重要的现实意义。
首先,分析济南市生活垃圾的分类实施要求和物流网络现状,提出济南市生活垃圾物流网络在投放、收运、处理等方面存在的问题。采用人均指标法、一元线性回归法以及BP神经网络法三种预测方法,以济南市区2009-2018年的生活垃圾产生量为基础,结合济南市生活垃圾物理组分相关研究,测定各类生活垃圾的比例,预测2020-2025年济南市区各类生活垃圾产生量,并根据常住人口数量分摊到主城区各县区。其次,结合济南市生活垃圾分类要求中对各类生活垃圾的运输处理流程,在济南市生活垃圾物流网络现有资源的基础上,建立垃圾分类背景下物流网络总成本最低和环境负效用最小的济南市生活垃圾物流网络双目标选址-路径模型,考虑到在现实生活中规划和建设生活垃圾处理设施时,过于追求环境负效用的最小化而导致过度牺牲经济利益并不明智,通过规定每个居民单元受到的环境负效用不高于给定的阈值,将双目标转化为单目标,然后设计相应的遗传算法进行求解,利用MATLAB软件编程计算,得到济南市主城区各县区的最佳选址方案和车辆调度方案。再次,针对模型的运输成本和算法参数进行灵敏度分析,结果表明运输成本对物流网络总成本的影响较大,算法参数对总成本基本没有影响,同时对优化前后的各县区生活垃圾物流网络进行对比分析,对比结果显示优化效果比较明显。最后,根据研究结果对济南市生活垃圾物流网络提出对策和建议。
首先,分析济南市生活垃圾的分类实施要求和物流网络现状,提出济南市生活垃圾物流网络在投放、收运、处理等方面存在的问题。采用人均指标法、一元线性回归法以及BP神经网络法三种预测方法,以济南市区2009-2018年的生活垃圾产生量为基础,结合济南市生活垃圾物理组分相关研究,测定各类生活垃圾的比例,预测2020-2025年济南市区各类生活垃圾产生量,并根据常住人口数量分摊到主城区各县区。其次,结合济南市生活垃圾分类要求中对各类生活垃圾的运输处理流程,在济南市生活垃圾物流网络现有资源的基础上,建立垃圾分类背景下物流网络总成本最低和环境负效用最小的济南市生活垃圾物流网络双目标选址-路径模型,考虑到在现实生活中规划和建设生活垃圾处理设施时,过于追求环境负效用的最小化而导致过度牺牲经济利益并不明智,通过规定每个居民单元受到的环境负效用不高于给定的阈值,将双目标转化为单目标,然后设计相应的遗传算法进行求解,利用MATLAB软件编程计算,得到济南市主城区各县区的最佳选址方案和车辆调度方案。再次,针对模型的运输成本和算法参数进行灵敏度分析,结果表明运输成本对物流网络总成本的影响较大,算法参数对总成本基本没有影响,同时对优化前后的各县区生活垃圾物流网络进行对比分析,对比结果显示优化效果比较明显。最后,根据研究结果对济南市生活垃圾物流网络提出对策和建议。