数学建模优秀论文-垃圾分类处理与清运方案设计

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1、垃圾分类处理与清运方案设计摘要垃圾分类化收集与处理是有利于减少垃圾的产生，有益于环境保护，同时也有利于资源回收与再利用的城市绿色工程。本文即针对深圳市南山区的分类化垃圾的实现问题建立了相应的数学模型。首先在垃圾中转站的位置与数量已定的条件下，根据柴油费不超过的数量确定大型垃圾处理中心的数量，然后根据大型垃圾处理中心的数量进行分区，将各个区的垃圾转运站进行比较，求找使总成本最小的坐标位置，确立大型垃圾处理中心的坐标，相应的确立小型垃圾处理中心的位置。进一步考虑在垃圾转运站的位置和规模不定的情况下，由问题一的求解可

2、知，建设小型垃圾处理中心的位置在偏远地区，并且产生的垃圾总量比较小，只有同时满足才适合建设，否则运往大型垃圾处理中心比较经济。因此可以将距离比较近的垃圾转运站合并，并建立大型垃圾处理中心，在偏远的地方的并且产生垃圾量比较少的点建立小型垃圾处理中心，偏远但产生垃圾量比较多的点保留垃圾转运站，大型垃圾处理中心进行垃圾处理。，关键词：灰色模型剔除法递归算法非线性规划和线性规划求最优解数理统计一问题重述21深圳垃圾分为四类：橱余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其他不可回收垃圾，其中对于居民垃圾，基本的分类处理流程如下：在垃

3、圾分类收集与处理中，不同类的垃圾有不同的处理方式，简述如下：1)橱余垃圾。可以使用脱水干燥处理装置，处理后的干物质运送饲料加工厂做原料。不同处理规模的设备成本和运行成本（分大型和小型）见附录1说明。2)回收垃圾。将收集后分类再利用。3)有害垃圾。运送到固废处理中心集中处理。4)其他不可回收垃圾。将运送到填埋场或焚烧场处理。所有垃圾将从小区运送到附近的转运站，再运送到少数几个垃圾处理中心。显然，1）和2）两项中，经过处理，回收和利用，产生经济效益，而3）和4）只有消耗处理费用，不产生经济效益。本项研究课题旨在为深

4、圳市的垃圾分类化进程作出贡献。为此请你们运用数学建模方法对深圳市南山区的分类化垃圾的实现做一些研究，具体的研究目标是：1）、假定现有垃圾转运站规模与位置不变条件下，给出大、小型设备（橱余垃圾）的分布设计，同时在目前的运输装备条件下给出清运路线的具体方案。以期达到最佳经济效益和环保效果。2）假设转运站允许重新设计，请为问题1）的目标重新设计。二问题分析对于问题一：从以下四点进行研究。一、垃圾中转站的位置与数量已定，但厨余垃圾处理中心的位置与数量不确定。二、为了确定厨余垃圾处理中心的数量与位置，我们首先根据柴油费做

5、不不超过的数量确定大型垃圾处理中心的数量。三、根据大型垃圾处理中心的数量进行分区（本文分三区，即大型垃圾处理中心的数量为三台）21四，根据步骤三，将各个区的垃圾转运站进行比较，求找使总成本最小的坐标位置，确立大型垃圾处理中心的坐标，相应的确立小型垃圾处理中心的位置。由此可规划处南山区垃圾分类处理与清运方案设计。对于问题二：从以下几点进行研究。根据问题一的求解可知，建设小型垃圾处理中心的位置在偏远地区，并且产生的垃圾总量比较小，只有同时满足才适合建设，否则运往大型垃圾处理中心比较经济。因此可以将距离比较近的垃圾转

6、运站合并，并建立大型垃圾处理中心，在偏远的地方的并且产生垃圾量比较少的点建立小型垃圾处理中心，偏远但产生垃圾量比较多的点保留垃圾转运站，大型垃圾处理中心进行垃圾处理。关于本方案的已知条件陈述：厨余设备相关数据类别处理能力投资额运行成本产物价格大型厨余设备200吨/日4500万元150元/吨1000-1500元/吨小型厨余设备200-300公斤/日28万元200元/吨1000-1500元/吨四类垃圾比例类别厨余垃圾可回收垃圾有害垃圾其他不可回收垃圾比例4213可回收垃圾的相关数据类别所占比类回收价格纸类55%1元

7、/公斤塑料35%2.5元/公斤玻璃6%0.5元/公斤金属4%2.5元/公斤拖车：只拖十吨的大型厢，只用于从转运站到垃圾中心，每次只拖一个大型厢，平均每公里耗油25L—30L柴油/每公里。柴油单价：6.39元/升。收集车辆：只负责从小区的垃圾站到转运站运输，60辆2.5吨汽车，每车耗油20L—35L70#汽油/百公里。司机月薪平均3500元。三模型假设21（1）假设南山区每个人产生的垃圾数量一定；垃圾增长量正比例与人口增长量。（2）大型垃圾处理设备和小型垃圾处理设备的使用年限为15年，并且15年内花费的维护费用，

8、工人工资等包含在每吨的处理费用之中，不需要另外计算。（3）假设柴油费7.51元/L，汽油费元/L，为简化计算，便于建模，15年内中国局势稳定，物价稳定，暂不增长。（4）假设垃圾分类已在转运站已经装好箱，并且从垃圾转运站到垃圾处理中心，每天只运输一次垃圾，运输次数等于转运站垃圾箱数，运输吨数为垃圾总量。假定：司机每天工作时间为t=8小时，每月工作25天，工资由同一银行统一结算。并且，每日