基于Arena的生活垃圾收集過程仿真研究.pdf

1、生活垃圾收集過程是整個固體廢物管理系統(tǒng)中關(guān)鍵的一環(huán)，其費(fèi)用占整個系統(tǒng)費(fèi)用的一半以上。收集過程存在眾多決策變量，重要的包括收集方式，收集頻率和時間，收集車輛的選擇，勞動定員，收集路線的設(shè)計等。評價收集過程的最基本的指標(biāo)是收集作業(yè)用時，用時多少決定了系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用。在設(shè)計一個廢物收集系統(tǒng)時，需要根據(jù)實(shí)際情況選擇變量的取值，同時需要評估不同的設(shè)計方案如何影響系統(tǒng)的性能。 國外對收集過程的優(yōu)化做了大量的研究。眾多研究中解析方法應(yīng)用最多。

2、國內(nèi)的研究更多地著眼于收集運(yùn)輸?shù)恼w過程，大多數(shù)優(yōu)化研究是針對轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)施的選址、設(shè)計，以及運(yùn)輸路線的優(yōu)化。 本論文嘗試將仿真的方法應(yīng)用于廢物收集系統(tǒng)的設(shè)計、評估，取材于某城鎮(zhèn)的環(huán)境衛(wèi)生規(guī)劃。 本次研究首先分析該收集系統(tǒng)，明確作業(yè)流程和決策變量，建立其邏輯模型；然后應(yīng)用離散事件動態(tài)仿真的方法論來描述研究對象，將邏輯模型轉(zhuǎn)換為仿真模型，具體從系統(tǒng)實(shí)體及其屬性、系統(tǒng)變量、計算表達(dá)式、物理站點(diǎn)、服務(wù)資源及其狀態(tài)、序列、各類集合、距

3、離等方面來描述；最后在仿真軟件Arena的環(huán)境下實(shí)現(xiàn)該模型。由于研究對象是規(guī)劃設(shè)計中的系統(tǒng)，缺少實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行完整的有效性驗(yàn)證，因此建立的仿真模型只能通過工程設(shè)計的經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行初步的檢驗(yàn)。本文將驗(yàn)證過程與后續(xù)的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來。在仿真模型經(jīng)過初步的檢驗(yàn)之后，設(shè)計了6個基本的運(yùn)行情景來進(jìn)行系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。前4個情景用于觀察系統(tǒng)在一般季節(jié)和高峰季節(jié)期間、在一年之內(nèi)和常年運(yùn)行的作業(yè)用時，包括每日作業(yè)總用時、收集車作業(yè)用時、收集路線用時，轉(zhuǎn)運(yùn)站隊列長度及

4、等待時間，轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)施利用率等三個方面的性能參數(shù)；后2個情景著重觀察一天之內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)站隊列的變化和機(jī)動車到達(dá)時間間隔規(guī)律。仿真結(jié)果表明，該模型輸出的系統(tǒng)性能評估值大多在工程設(shè)計的經(jīng)驗(yàn)范圍之內(nèi)，該模型可以在一定程度上反映出真實(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。 本次研究最后歸納的結(jié)論是：仿真在生活垃圾收集系統(tǒng)(或者更廣泛的固體廢物管理系統(tǒng))規(guī)劃、設(shè)計、運(yùn)營中應(yīng)用可以歸納為如下幾個方面。 (1)在仿真研究中，對收集系統(tǒng)所做的系統(tǒng)分析有助于更深入地了解

5、系統(tǒng)組成、工作流程，各環(huán)節(jié)之間、各決策變量之間的相互聯(lián)系，由此獲取的知識有助于改進(jìn)、優(yōu)化收集系統(tǒng)。 (2)通過模擬系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行，分析、評價、比較各種收集系統(tǒng)設(shè)計方案，驗(yàn)證解析方法的求解結(jié)果，同時可以將系統(tǒng)運(yùn)行過程可視化，提供直接觀察系統(tǒng)運(yùn)行情況的機(jī)會。 (3)在收集／管理系統(tǒng)尚未建立之前，或者在決定改變已有系統(tǒng)之前，模擬系統(tǒng)運(yùn)行，分析研究各種可能出現(xiàn)的情況，預(yù)先制定各種對策。相對于實(shí)際建設(shè)的費(fèi)用以及因?yàn)闆Q策失誤所造成的損