[发明专利]城市地下垃圾中转站选址方法、系统、电子设备和存储介质

说明书

针对城市生活垃圾收运方式存在垃圾收运成本较高、垃圾中转站高峰期存在排队现象、垃圾收运建设水平较低等问题，本发明提出了一种城市地下垃圾中转站选址方法、系统、电子设备和存储介质，属于选址技术领域，上述方法通过对城市地下垃圾中转站选址影响因素分析，构建城市地下垃圾中转站选址模型，以城市生活垃圾地下收运网络总成本最小为目标，采用非支配排序遗传算法NSGA‑II与A*算法混合，规划垃圾运输路径并优化垃圾中转站选址方案。本发明解决了高峰期垃圾收集车辆的排队倾倒问题，提高生活垃圾收运的机械化程度与效率。

技术领域

本发明涉及选址技术领域，具体涉及城市地下垃圾中转站选址方法、系统、电子设备和存储介质。

背景技术

目前，我国城市生活垃圾等固体废弃物问题日益突出，严重影响着人们的生活，我国城市生活垃圾的年产生量在全球生活垃圾年产生量中的占比达到了29％。2020年间我国城市人均垃圾清运量为0.71kg/d，发达国家的城市人均垃圾清运量为1.03kg/d，与发达国家垃圾产生量的平均水平相比，我国城市生活垃圾产生量较低。但从2014年至2020年，我国城市人均垃圾清运量由0.64kg/d增加至0.71kg/d，人均垃圾清运量有了较大的增长，如图1所示。城市生活垃圾产生量的不断增加，将会给环卫部门带来较大的清运压力，不能及时清理的垃圾将会被堆放在一起，对城市环境将会造成较大的影响，垃圾围城已经成为阻碍城市发展的关键。由于我国城市存在人口密度较大、垃圾产生量较多且成分较为复杂，垃圾处理厂由于其邻避性远离居民区等特点，使得城市垃圾中转站的选址范围较少，约束了其建设规模，由此导致了垃圾中转站的转运能力低下、具有较差的经济性。此外，垃圾清运车在收集过程中存在着密闭性较差、收运路线不合理以及多种运输模式相结合的特点，在清运过程中还会出现“洒、落、滴”等现象，使得垃圾在清运过程中与周围的居民和行人产生接触的概率增大，对公众的身体健康和城市环境将会产生影响，并且给周围的居民生活和交通出行造成一定的影响。

传统的城市生活垃圾收运模式存在垃圾收运成本较高、垃圾中转站高峰期存在排队现象、垃圾收运建设水平较低等问题，在收运过程中不仅增加了对环境的二次污染，对周围的居民以及环境带来较大的影响，而且由于垃圾在收运过程中仍然存在混合收集的现象，因此增加了后续垃圾处理的压力。

目前，运用模糊综合评判、层次分析和线性规划等理论就各种模型对垃圾中转站的优化选址进行了研究。然而模糊综合评判、层次分析模型具有一定的主观性，且不能直接定量地表达优化结果经济性的优劣；线性规划模型本身及运算结果不能较好的反映实际情况；非线性规划、整数规划、动态规划复杂的运算又限制了其在垃圾中转站优化选址中的应用。

现有城市垃圾中转站选址方法集中在地面垃圾收运网络、地下垃圾中转站选址的情况，基于全地下垃圾收运网络中转站选址方法的研究相对较少。城市生活垃圾地下收运网络的关键是地下垃圾中转站的选址，其选址决定了城市生活垃圾地下收运网络在整个收集、转运、建设等方面的费用，以及后期的工程造价等，在垃圾的整个地下收运过程之中起到重要的连接作用。

城市生活垃圾地下收运网络的构成要素包括：真空管道垃圾收集系统、地下垃圾中转站和地下集装箱运输，如图2所示。城市生活垃圾从垃圾收集点到最后的垃圾处理厂之间的这一过程以及涉及到的收运、中转设施全部转移到地下，生活垃圾通过真空垃圾收集管道由居民区运输至地下垃圾中转站，经过垃圾中转站的压缩后，再由地下集装箱运输至垃圾处理厂。具体流程是将垃圾经过投放口的分类与收集之后，运送到地下垃圾中转站相应的集装箱中，可回收垃圾通过集装箱运往城市的废品收购站或者工厂进行二次加工后再次利用，不可回收垃圾和厨余垃圾则由集装箱运往城市外围的垃圾处理厂，进行进一步的技术处理，由此来完成城市生活垃圾地下收运的全部环节。

城市地下垃圾中转站作为衔接真空管道与地下集装箱的关键，其选址位置决定着整个收运网络的建设成本，合理的选址可以减少固定成本以及地下垃圾中转站在投入使用后所产生的运行成本等，还可以在很大程度上改善城市的环境卫生，美化城市形象；不合理的选址将为城市在后期的管理中带来诸多的麻烦，这些负面影响难以用其它方法加以补偿。