[发明专利]基于CRITIC与熵值的村镇垃圾移动化处理设备调度寻优方法

权利要求书

1.基于CRITIC与熵值的村镇垃圾移动化处理设备调度寻优方法，其特征在于：所述方法具体过程为：

步骤一：建立评价指标体系；具体过程为：

步骤一一、定义移动化处理设备调度的时间成本t_ij；

步骤一二、定义移动化处理设备调度的环境成本e_ij；

步骤一三、定义移动化处理设备调度的综合成本c_ij；

步骤二：基于步骤一采集确定综合成本所需的数据；

步骤三：基于步骤二完善路网属性；

步骤四：基于步骤三计算环境成本e_ij；

步骤五：基于步骤三计算时间成本t_ij；

步骤六：基于步骤四的环境成本e_ij和步骤五的时间成本t_ij，采用熵值法对环境干扰因子赋值；

步骤七：基于步骤四的环境成本e_ij、步骤五的时间成本t_ij和步骤六的环境干扰因子γ，计算综合成本；

步骤八：基于步骤七提出移动化处理设备调度路径方案；

所述步骤一一中定义移动化处理设备调度的时间成本t_ij；具体过程为：

移动化处理设备调度的时间成本计算公式如下所示：

式中：t_ij为通过i，j两节点之间移动化处理设备调度的时间成本；l_ij为i，j两节点之间移动化处理设备调度的道路长度，单位为km；v_ij为i，j两节点之间的移动化处理设备行驶速度，单位为km/h，由道路限速决定；t_x为道路宽度、车流量、路面平整度、车辆汇入频率和隧道分布情况等因素中的一个或多个造成的时间延迟，单位为h；所述多个为2个、3个、4个或5个；n为造成时间延迟因素的个数；

所述步骤一二中定义移动化处理设备调度的环境成本e_ij；具体过程为：

移动化处理设备调度的环境成本计算公式如下所示：

式中：e_ij为通过i，j两节点之间移动化处理设备调度的环境成本；λ_y为第y个环境成本三级指标的权重；e_ij,y为i，j两节点之间第y个环境成本三级指标；p为环境成本三级指标的个数；

所述三级指标为土地保护需求、影响人口规模、降噪物密度和生态不可分割度等；

所述步骤一三中定义移动化处理设备调度的综合成本c_ij；具体过程为：

将移动化处理设备调度寻优需要考虑的时间成本与对周边环境的影响纳入指标，定义评价总指标为移动化处理设备调度的综合成本；

移动化处理设备调度的综合成本包含时间成本t_ij和环境成本e_ij两个二级指标：

c_ij＝t_ij+γe_ij

式中：c_ij为i，j两节点之间移动化处理设备调度的综合成本；γ为环境干扰因子，定义为环境成本与时间成本的比值；

所述步骤二中基于步骤一采集确定综合成本所需的数据；具体过程为：

移动化处理设备调度的综合成本所需数据为：市政交通数据、社会发展数据和生态地理数据等；

市政交通数据为进行时间成本计算所需要的数据，包括：道路限速、道路长度、道路宽度、车流量、路面平整度、车辆汇入频率和隧道分布情况；

所述道路限速、道路长度和隧道分布情况获取方式为：

通过Open Street Map网站下载路网图，路网图类型为矢量数据，路网图包括：交通路线、道路长度、道路限速和隧道分布情况；

所述道路宽度、车流量、路面平整度和车辆汇入频率的获取方式为：通过实地调查获得；

社会发展数据为人口密度分布情况，人口密度分布情况从World Pop网站下载获得，下载的数据类型为栅格数据；人口密度决定了环境成本下的影响人口规模，与环境成本呈正相关；

生态地理数据为土地退化态势、植物覆盖度和生物丰度指数信息；

所述土地退化态势、植物覆盖度和生物丰度指数信息从地理国情监测云平台或全球变化科学研究数据出版系统下载获得，下载的数据类型为栅格数据；

其中，土地退化态势决定了环境成本下的土地保护需求，与环境成本呈负相关；植物覆盖度决定了环境成本下的降噪物密度，与环境成本呈负相关；生物丰度指数决定了环境成本下的生态不可分割度，与环境成本呈正相关；

所述步骤三中基于步骤二完善路网属性；具体过程为：

步骤三一：在ArcGIS 10.7软件中加载从Open Street Map网站下载的路网图，对于社会发展数据和生态地理数据对应的下载的栅格数据图，通过ArcGIS 10.7“工具包”里的“空间分析”中的“区域分析”功能，得到每条路段对应“像元值”的统计数据，将统计数据添加到路网图自带的“属性表”中，则每条路段具有其对应的环境成本下的三级指标数据；

三级指标为土地保护需求、影响人口规模、降噪物密度和生态不可分割度；

步骤三二：对于网络上无法获取而是通过实际调研得到的数据，在步骤三一得到的“属性表”中添加“字段”，将时间延迟t_x添加到路网图自带的“属性表”中；

所述步骤四中基于步骤三计算环境成本e_ij；具体过程为：

步骤四一：通过在线SPSS分析软件对环境成本三级指标数据e_ij,y进行正向化或逆向化无量纲处理，得到无量纲处理后的环境成本各三级指标数据e_ij,y；具体过程为：

需要进行正向化无量纲处理的三级指标是影响人口规模和生态不可分割度，影响人口规模对应的数据为人口密度，生态不可分割度对应的数据为生物丰度指数；

需要进行逆向化无量纲处理的三级指标是土地保护需求和降噪物密度，土地保护需求对应的数据为土地退化态势，降噪物密度对应的数据为植物覆盖度；

步骤四二：基于CRITIC法对无量纲处理后的环境成本各三级指标数据e_ij,y分配权重；

步骤四三：基于步骤四一和步骤四二计算各路段的环境成本e_ij；具体过程为：

在ArcGIS 10.7中，打开路网图的“属性表”，使用“添加字段“功能，使表格增加一列，显示各路段的环境成本，按照环境成本计算公式，利用ArcGIS 10.7中自带的函数编辑功能对“环境成本”赋值，得到各路段的环境成本e_ij；

所述步骤五中基于步骤三计算时间成本t_ij；具体过程为：

在ArcGIS 10.7中，打开路网图的“属性表”，使用“添加字段“功能，使表格增加一列，显示各路段的时间成本，按照时间成本计算公式，利用ArcGIS 10.7中自带的函数编辑功能对“时间成本”赋值，得到各路段的时间成本t_ij；

所述步骤六中基于步骤四的环境成本e_ij和步骤五的时间成本t_ij，采用熵值法对环境干扰因子赋值；具体过程为：

步骤六一：将时间成本t_ij进行归一化无量纲处理；具体过程为：

通过在线SPSS分析软件对时间成本t_ij进行归一化无量纲处理，归一化后时间成本0≤t_ij≤1；

步骤六二、基于熵值法对环境成本e_ij和归一化后时间成本t_ij分配权重；

步骤六三、计算环境干扰因子γ：

环境成本e_ij的权重与时间成本t_ij的权重比值即为环境干扰因子γ；

所述步骤七中基于步骤四的环境成本e_ij、步骤五的时间成本t_ij和步骤六的环境干扰因子γ，计算综合成本；具体过程为：

在ArcGIS 10.7中，打开路网图的“属性表”，使用“添加字段“功能，使表格增加一列，显示各路段的综合成本，按照综合成本计算公式，利用ArcGIS 10.7中自带的函数编辑功能对“综合成本”赋值，得到各路段的综合成本c_ij；

所述步骤八中基于步骤七提出移动化处理设备调度路径方案；具体过程为：

步骤八一：在ArcGIS 10.7中，对路网图使用“网络分析”中的“构建网络数据集“功能，将构建网络数据集过程中设置的“阻抗”设置为“综合成本”；

步骤八二：打开ArcGIS 10.7软件中“工具包”里的“网络分析”中的“最近设施点分析”界面，将“最近设施点分析中的事件点”设置为移动化处理设备的调度终点，将“最近设施点分析中的设施点”设置为移动化处理设备的调度起点，点击“求解”；

步骤八三：在“求解”得到的路径基础上，根据研究区域当地的实际路况，将进行施工或不能通过的地点设置为“障碍点”，进行删除，获得最终的移动化处理设备调度路径方案。

2.根据权利要求1所述基于CRITIC与熵值的村镇垃圾移动化处理设备调度寻优方法，其特征在于：所述环境成本e_ij取值范围为0≤e_ij≤1。