基于改進(jìn)型蟻群算法的餐廚垃圾收運(yùn)路線優(yōu)化研究.pdf

1、隨著城市化進(jìn)程的加快及人民生活水平的提高，餐廚垃圾的產(chǎn)生量越來越大。如今對(duì)餐廚垃圾的研究基本都停留在末端治理和源頭控制，對(duì)餐廚垃圾的收運(yùn)路線關(guān)注很少，帶來了不良的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和環(huán)境效益。而對(duì)于收運(yùn)路線的研究:也只是單一地研究收運(yùn)路線，結(jié)合實(shí)際收運(yùn)系統(tǒng)研究的較少;只是研究單一車型的數(shù)學(xué)模型，多車型研究的較少;只是單一地利用蟻群算法或遺傳算法求解，對(duì)于蟻群算法自身的改進(jìn)、與遺傳算法融合算法研究的較少。本文以垃圾收運(yùn)路線問題的三個(gè)研究不

2、足為突破口，探討基于改進(jìn)型蟻群算法重慶餐廚垃圾收運(yùn)路線優(yōu)化研究。
　　通過對(duì)餐廚垃圾收運(yùn)系統(tǒng)的各因子進(jìn)行了定性和定量地分析，結(jié)合重慶市餐廚垃圾收運(yùn)的現(xiàn)狀和現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查，從而分析了重慶市餐廚垃圾收運(yùn)系統(tǒng);在此基礎(chǔ)上，提出了重慶餐廚垃圾收運(yùn)路線優(yōu)化問題。
　　重慶餐廚垃圾收運(yùn)路線是餐廚垃圾車在車庫(kù)、收集區(qū)域、轉(zhuǎn)運(yùn)站（或處理場(chǎng)）間的行駛，形成了一個(gè)往返的環(huán)游。將環(huán)游分解為三種類型的行程:即從車庫(kù)到收集區(qū)域到轉(zhuǎn)運(yùn)站（或處理場(chǎng)）的最初行

3、程;從轉(zhuǎn)運(yùn)站到收集區(qū)域（或處理場(chǎng)）到轉(zhuǎn)運(yùn)站的中間行程;從轉(zhuǎn)運(yùn)站（或處理場(chǎng)）到車庫(kù)的最終行程，中間行程可為一次或多次。本文采用優(yōu)化理論中的圖論和網(wǎng)絡(luò)流的知識(shí)對(duì)實(shí)際問題建立網(wǎng)絡(luò)權(quán)重的單一車型和多車型模型，并對(duì)此模型的目標(biāo)函數(shù)和約束條件進(jìn)行了分析研究，再用改進(jìn)型蟻群算法對(duì)實(shí)際問題的模型進(jìn)行求解。
　　對(duì)于求解垃圾收運(yùn)路線問題的算法研究，單一的蟻群算法和遺傳算法在求解時(shí)間和精確度方面不能兼得，所以選用蟻群算法的改進(jìn)型算法，有兩方面改進(jìn):自

4、身的改進(jìn)和與遺傳算法融合的改進(jìn)，自身的改進(jìn)分為參數(shù)選取的優(yōu)化和蟻群系統(tǒng)（Ant Colony System，ACS）。運(yùn)用了兩個(gè)經(jīng)典的車輛路徑問題(Vehicle RoutingProblem，VRP)實(shí)例，第一個(gè)實(shí)例說明了蟻群算法中參數(shù)選取的優(yōu)化;第二個(gè)實(shí)例說明了動(dòng)態(tài)螞蟻遺傳混合算法（Dynamic Ant Algorithm-Genetic Algorithm，DAAGA）在解決VRP時(shí)，比螞蟻算法(Ant Algorithm，AA

5、)、遺傳算法(GeneticAlgorithm，GA)、蟻群系統(tǒng)(Ant Colony System，ACS)和蟻群遺傳算法(AntColony System-Genetic Algorithm，ACSGA)的性能都好。
　　最后以重慶市主城區(qū)的江北區(qū)作為實(shí)例一，沙坪壩區(qū)作為實(shí)例二，在實(shí)際的餐廚垃圾收運(yùn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，采用DAAGA對(duì)餐廚垃圾收運(yùn)路線進(jìn)行了優(yōu)化，并且在研究的過程中運(yùn)用了收集點(diǎn)合并、聚類分區(qū)和垃圾分配技術(shù)。對(duì)于實(shí)例一: