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基于居民满意度的垃圾车收运路径优化
| 论文题名： | 基于居民满意度的垃圾车收运路径优化 |
| 关键词： | 垃圾车;路径问题;多目标优化;居民满意度 |
| 摘要： | 随着经济发展和物质丰富，使得生活垃圾的产生量不断增加，大量的垃圾对垃圾收运提出了更高的要求，同时对垃圾收运的服务水平也提出了更高的要求，不仅要快速高效的完成垃圾收集任务，同时要尽量满足居民的满意度。因此科学合理地安排垃圾车收运路径，既可以降低收运成本，高效完成任务，也可以提升居民满意度。 本文在国内外相关研究分析的基础上，首先介绍了垃圾收运系统以及车辆路径的相关理论，以垃圾收运车辆点路径问题为研究对象，选取合适的满意度模型，以居民满意度最大，运输成本最小为目标建立数学模型。结合模型的特点，采用带有精英选择策略的非支配排序遗传算法对问题进行求解。为了使算法更加优秀，在原NSGA-Ⅱ算法的基础上，对初始种群阶段考虑贪心思想，提高局部寻优能力，同时加入局部搜索算法，提高解的质量。然后，利用GIS软件的空间分析功能，根据兰州市某收运站的收运服务范围，将垃圾收集点可视化，同时根据各节点的坐标，利用GIS的分析工具求得任意两点之间的OD距离矩阵。最后，通过对具体算例的求解分析，对比两种算法优化前后的结果，同时将算法优化后的结果与实际情况进行比较，得出以下结果： （1）可以看出改进型NSGA-Ⅱ算法的优化结果路径为6条，平均满载率为90.6%，成本为747.4元；NSGA-Ⅱ算法的优化结果路径为8条，平均满载率为65.6%，成本为765元。改进型算法在路径的数量上面节约25%，平均满载率提升了38.1%，成本节约了2.3%。 （2）优化前垃圾车收集总成本为1100.23元/日，采用NSGA-Ⅱ算法和改进算法进行优化后，收集总成本为765元/日和747.4元/日，垃圾车收集总成本分别降低了335.23元和352.83元，分别节约了30.5%和32.1%。 （3）中转站原先使用3到4辆压缩式收集车辆，每日共出动9车次，平均满载率为56.89%，车辆的满载率较低。通过NSGA-Ⅱ算法优化后，每辆车服务的垃圾收集点数量有所增加，车辆的平均满载率分别达到65.6%和90.6%，比之前分别提升了15.3%和59.3%；每日出动的车辆数由3辆降低为2辆，车次由9次分别降低为8次和6次。 |
| 作者： | 沈建刚 |
| 专业： | 交通运输规划与管理 |
| 导师： | 牛惠民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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