2009高教社杯全国大学生数学建模竞赛

2009高教社杯全国大学生数学建模竞赛

承 诺 书

我们仔细阅读了中国大学生数学建模竞赛的竞赛规则.

我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。

我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛规则的, 如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。

我们郑重承诺，严格遵守竞赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛规则的行为，我们将受到严肃处理。

我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）： A 我们的参赛报名号为（如果赛区设置报名号的话）： 所属学校（请填写完整的全名）： 三峡大学 参赛队员 (打印并签名) ：1. 徐小美 2. 马焱 3. 曹帅

指导教师或指导教师组负责人 (打印并签名)：

日期： 2011 年 5 月 15日

赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：

2009高教社杯全国大学生数学建模竞赛

编 号 专 用 页

评 分 备 注 评阅人 赛区评阅编号（由赛区组委会评阅前进行编号）：

赛区评阅记录（可供赛区评阅时使用）：

全国统一编号（由赛区组委会送交全国前编号）：

全国评阅编号（由全国组委会评阅前进行编号）：

垃圾分类处理及清运方案

摘要

就生活中垃圾运输处理问题进行研究。问题一中清运路线，垃圾清运路线优化中具有“垃圾产生分散性高，垃圾处理高度集中······”的特点

通过对问题的分析和假设，建立目标函数，在这个函数中先不考虑环保因素，而将运输费用作为主函数处理使之形成非线性规划的数学模型，在运用软件进行优化求解。

在此问题中有垃圾产量处理和运输费用的累积计算问题。因此我们的目标函数可以设为运输费用最少，而将每天的垃圾都会处理完作为其约束条件。以运输车是否从一个小区到另外一个小区为决策变量，来建立运输费用最小的单目标非线性规划的数学模型。

利用Mathlab编程（具体程序见附录四）找出了方案一中大型设备的最佳安放位置坐标为（3108,4710），即在朗山二路和五号路交叉点附近。其投入经济总费用为利用Mathlab编程（具体程序见附录四）找出了方案一中大型设备的最佳安放位置坐标为（3108,4710），即在朗山二路和五号路交叉点附近。其投入经济总费用为

关键词: 线形回归分析法 车辆优化调度 单目标规划的非

线性模型 加权改造

1．问题重述

1.1问题背景

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。在发达国家普遍实现了垃圾分类化，随着国民经济发展与城市化进程加快，我国大城市的垃圾分类化已经提到日程上来。在深圳南山区，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。

在垃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） 可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

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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。

1.2 需要解决的问题

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。 仅仅为了查询方便，在题目附录2所指出的网页中，给出了深圳市南山区所有小区的相关资料，同时给出了现有垃圾处理的数据和转运站的位置。其他所需数据资料自行解决。

2 模型假设

1. 每天转运站垃圾转运量是不变的。 2. 各个转运站的垃圾必须当天处理完。 3. 收集车辆和拖车运输通畅。

4. 每个转运站周围方圆10公里内的垃圾都运送到该站，除个别例外。

5. 南山区每部分人口固定，每人每天产生垃圾量固定，垃圾转运站日垃圾转运量不变。

6. 假设小型餐厨垃圾处理机日处理能力为250kg，橱余垃圾处理后的产物价格为1250元/吨。

7. 假设车辆运输垃圾完成任务即可，不考虑其最终的停靠位置。 8. 假设从转运站到处理中心的距离即为两点间的距离。

9．假设大、小型餐厨垃圾处理设备均以日最大处理能力处理垃圾。

10、假设小型餐厨垃圾处理设备均分布在垃圾转运站附近，即不考虑将垃圾从垃

圾转运站运送到小型餐厨垃圾处理设备的路程。 11、不允许运输车有超载现象。

3符号说明

Zi ：第i个垃圾转运站的标记。 Xi ：第i个垃圾转运站的横坐标。 Yi ：第i个垃圾转运站的纵坐标。

Mi ：第i个垃圾转运站的日转运垃圾量。

Dij ：第i垃圾转运站与第j个大型处理中心的直线距离。

Aij ：由第i个垃圾转运站运送到第j个大型处理设备的垃圾量。 Ni ：第i个转运站周围小型设备的个数。 Xj :第j个大型处理设备的横坐标。 Yj ；第j大型处理设备的纵坐标。

Dkj :第j个大型餐厨垃圾处理设备的标记.

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