基于物联网的城市生活垃圾收运系统优化研究

《基于物联网的城市生活垃圾收运系统优化研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号X321论文编号1006015-0452学科分类号630.50密级工程硕士学位论文.DISSERTATION基于物联网的城市生活垃圾收运系统优化研究ResearchonOptimizationofthe歲MunicipalSolidWasteCollectionand—iIntemet-of-Thingsm工程领域:工业工程作者姓名:余波指导教师:王颖纯教授天津理工大学研究生部二〇一五年三月独釗牲声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作和取得的研宄成果，除了文中特别加以

2、标注和致谢之处外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得天津理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位冷文作者签名：签孛g期：w/r年4月分g学隹裕文版权使用救权书本学位论文作者完全了解天津理工大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编，以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送

3、交论文的复本和电子文件。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明）签孛日期：WJ年6月“EI签#EI期：年》月YEI中图分类号：X321编号：1006015-0452学科分类号：630.50密级：天津理工大学研究生学位论文基于物联网的城市生活垃圾收运系统优化研究（申请工程硕士学位）学科专业：工业工程研究方向：集成化管理与信息系统作者姓名：余波指导教师：王颖纯教授2015年3月ThesisSubmittedtoTianjinUniversityofTechnologyfortheMaster’sDegr

4、eeResearchonOptimizationoftheMunicipalSolidWasteCollectionandTransportationSystemBasedonInternet-of-ThingsByYuBoSupervisorProf.WangYingchunMarch2015摘要新世纪以来，提高环境质量成为我国经济发展战略的重要组成部分。十八大报告更是把生态文明建设放在突出地位，强调“要将生态文明建设融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程，走一条科技含量高、经济

5、效益好、资源消费低、环境污染少、人力资源得到发挥的新型工业化路子”，实现社会经济的全面、高效、健康发展。城市生活垃圾作为影响环境的重要因素，对其高效、生态化的处理成为人们关注的焦点。本文以中新天津生态城的生活垃圾收运系统为研究对象，主要研究工作如下：（1）对城市生活垃圾收运系统的信息化建设做了研究，通过了解城市生活垃圾收运信息化的发展历程和技术手段，利用物联网技术构建城市生活垃圾收运系统信息化平台，划分顶层功能模块，设计每个功能模块中硬件与软件的集成，指出各功能模块所要实现的功能与作用，并提出收运调

6、度模块为本研究中的核心功能模块。（2）针对收运调度模块所依据的核心模型和算法进行深入详细的剖析，建立以路程最短、油耗最低为目标的收运优化模型。经过对油耗影响因素的分析，认为车重、路面摩擦力、行驶的坡度是影响油耗的重要因素，同时确定将油耗转化为车辆做功，以此对其进行量化。（3）选择蚁群算法对模型求解，并结合实际对算法进行改进，利用车载重量、路面状况和行驶坡度设计启发函数，全局信息素与局部信息素结合使用，为模型提供求解方案。随后通过简单旅行商问题探讨参数的设置，经过实验，确定信息素挥发系数ρ、信息启发因

7、子α和期望启发因子β的取值范围分别为[0.5,0.8]，[1,3]，[2,5]，蚂蚁数量与要解决的问题规模比例达到[0.6,2.0]时，算法的整体性能处于最佳状态。（4）以中新天津生态城为例，结合城区的整体规划要求，根据文献与中国道路规范标准，设计算例与参数，在以路程最短、油耗最低为目标的模型中，分别向启发函数中添加收运车载重量因子、路面状况因子和行驶坡度因子，经matlab7.0运行程序，同不改变启发函数的算法相比，得到的油耗降低比重分别为5.20%、11.69%和8.90%，路程增加比重分别为2

8、.31%、0.90%和8.69%，说明算法的改进是有效的。另外，利用改进的算法对仅以路程最短为目标的模型进行求解，与以路程最短、油耗最小为目标的模型对比，结果发现，后者比前者的最短路程多了约9.02%，但油耗降低了约30.20%，说明以车辆总路程、油耗最小化为目标规划垃圾收运路线，能够减少能源消耗，减轻环境污染，对城市可持续发展和人民身体健康有积极作用。关键词：城市生活垃圾收运信息化物联网车辆路径问题蚁群算法AbstractSincethenewcentury,imp