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1、城市生活垃圾处理数学模型李进贵州民族大学化学与环境科学学院背景随着我国经济和人口的快速增长,使得城市生活垃圾的产量迅速增加。我国日益增长的生活垃圾不仅给城市环境带来极大的危害,而且也严重阻碍了城市经济的快速发展。如何妥善规划和管理这些生活垃圾的处理处置已经成为我国关注的热点和焦点。因此,构建我国城市生活垃圾优化管理模型具有十分重要的意义.贵州民族大学化学与环境科学学院一、问题假设一对于运输车调度方案的设计，不能仅仅考虑使运输车的行走路线最短，因为此处还存在着垃圾的累积运输的花费问题.贵州民族大学化学
2、与环境科学学院一、问题假设二对于铲车的调度方案，因其无累积计算问题，因此只需要在已确定的各运输路径的基础上，使得铲车的行驶路径为最短。贵州民族大学化学与环境科学学院一、问题假设三在第一问的基础上将对运输车载重的约束条件从不大于6吨改为不大于8吨，在求得各条路线中，对于垃圾量不大于4吨的路线，调用4吨的运输车；对于垃圾量在（4～6吨）之间的路线，调用6吨的运输车；对于垃圾量在（6～8吨）之间的路线，调用8吨的运输车。贵州民族大学化学与环境科学学院二模型假设（1）假设各站点每天的垃圾量是不变的；（2）假
3、设各站点的垃圾都必须在当天清理完毕；（3）不考虑运输车和铲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）每个垃圾站点均位于街道旁，保证运输车和铲车行驶顺畅；贵州民族大学化学与环境科学学院三 模型的建立及求解si每天运输前第i个垃圾站点的垃圾量xi,j第i个垃圾站点向第j个垃圾站点运输的垃圾量ui,j运输车是否从第i个垃圾站点向第j个垃圾站点运输的0-1变量ui,j,k~第k辆铲车是否从第i条路径向第j条路径运输的0-1变量1符号说明贵州民族大学化学与环境科学学院
4、1符号说明di,j第i个垃圾站点和第j个垃圾站点之间的距离；a垃圾运输车的单位量货物每公里的运输费用b垃圾运输车和铲车每公里的空载费用tj铲车通过第j条路径所需要的时间（包括在各垃圾站点装车的时间）贵州民族大学化学与环境科学学院考虑使运输费用最小时，目标函数包括两个方面的费用：空载费用和重载费用。其中，空载费用为第37号站点直接到达的其他各垃圾站点所花的费用；而重载费用为上一个垃圾站点（除37号站点）到下一个垃圾站点（包括37号站点）所花的费用，表示如下贵州民族大学化学与环境科学学院目标函数的建立对
5、于各个垃圾站点，只有一辆运输车经过，即每个站点的运进点和运出点均是有且只有一个，即贵州民族大学化学与环境科学学院约束条件的确立1考虑使运输费用最小时，目标函数包括两个方面的费用：空载费用和重载费用。其中，空载费用为第37号站点直接到达的其他各垃圾站点所花的费用；而重载费用为上一个垃圾站点（除37号站点）到下一个垃圾站点（包括37号站点）所花的费用，表示如下：Min：F1 b (d37,tu37,t) axi,jdi,jt1 i1j1 36 37 37贵州民族大学化学与环境科学学院四建立数学模型（1）
6、对于各个垃圾站点，只有一辆运输车经过，即每个站点的运进点和运出点均是有且只有一个，即：u i 137 37 i,t 1;(t 1,2, 36) u i 1 t,i 1;(t 1,2, 36)其中，0,表示运输车从第i号垃圾站点到了第j号垃圾站点;ui,j (i,j 1,2, 37) 1,表示运输车不从第i号垃圾站点到了第j号垃圾站点;（2）运输车到达某个站点后，必须将此站点的所有垃圾带走：xt,k ut,k(st xk,t);(t 1,2, 36) k 1 37（3）不允许出现自己往自己站点运输
7、垃圾的现象,即当i j时有：ui,j 0;(i,j 1,2 37)（4）不允许从第37号站点（垃圾处理站）运出垃圾，即：x37,j 0;(j 1,2, 36)（5）各垃圾站点的垃圾都必须在当天清理完毕，不允许有滞留：x i 1 36 i,37 51（6）各垃圾运输车不允许有超载现象，即每辆车的载重最多为6吨：xi,j 6(i 1,2, 36;j 1,2, 37)贵州民族大学化学与环境科学学院2约束条件的确立贵州民族大学化学与环境科学学院（2）运输车到达某个站点后，必须将此站点的所有垃圾带走：xt,k
8、 ut,k(st xk,t);(t 1,2, 36)k 1 37（3）不允许出现自己往自己站点运输垃圾的现象,即当i j时有：ui,j 0;(i,j 1,2 37)贵州民族大学化学与环境科学学院（4）不允许从第37号站点（垃圾处理站）运出垃圾，即：x37,j 0;(j 1,2, 36)（5）各垃圾站点的垃圾都必须在当天清理完毕，不允许有滞留：x i 1 36 i,37 51（6）各垃圾运输车不允许有超载现象，即每辆车的载重最多为6吨：xi,j 6(i 1,2, 36;
