城镇区域生活垃圾转运车辆优化配置的仿真模拟研究

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在现代社会,生活垃圾产生量的快速增长、垃圾组成成分的变化给收运系统带来很大的压力,生活垃圾的运输费用在总的处理费用中占据不小的比例。为了提高运输效率、减少运输成本,生活垃圾的中转运输成为现代生活垃圾处理系统的一个重要环节。对于一个科学的中转系统规划,如何配置转运车的数量是一个需要认真考虑的问题。转运车的合理配置可以进一步降低生活垃圾的收运费用,提高环卫设施资源的利用率。 本文在对广州市某区的环卫设施规划进行详细分析的基础上,使用仿真软件Arena对该区的生活垃圾中转系统做建模研究,利用最终形成的仿真模型研究该规划中转系统的运行规律,分析对转运车辆的需求与利用情况,以及中转站的利用率和作业结束时间等内容;并设置不同的转运车配置量,研究转运车的数量对中转系统的影响。在得到研究结果的基础上,对中转系统的规划与运行控制提出新的看法。 论文的主要结论有如下几点: 1、采用系统仿真的方法可以有效模拟城镇区域生活垃圾中转系统的运行,本文的研究所建成的仿真模型ModelⅢ可以作为后续研究的试验平台。 2、通过四个规划年的仿真运行发现,60台转运车能基本满足研究区域北部33个中转站的转运需求,大约为规划总厢位数(84个)的71.4%。多次重复的仿真试验中,记录到转运车的最大同时使用量为62台,出现在2020年。随着年份的推移,研究区域的人口逐渐增多,各站点的转运负荷也相应增加,对转运车的需求也会有所提高,但同时使用的转运车的最大数量却变化不大。 3、在允许待转运压缩箱排队等待分配转运车的情况下,还可以再适当减少转运车的配置量。分别对2010年、2015年做仿真模拟,在转运车配置量为51(大约为规划总厢位数的60.7%)的情况下,最大队列长度不超过10,大多数队列长度在1到4之间,队列长度大于6的情况也很少。即使配置量为45,各站点也基本都能完成当天的任务,对“过夜现象”的影响不明显。 4、转运车的同时使用量随时间有很大的变化。每天上午存在一个转运车需求高峰期,有一个较短的时间段需要最多的转运车同时运行,随着各站点转运负荷的减少,下午对转运车的需求较少且变化幅度不大。 5、通过对2010年、2015年普通季节和高峰季节的模拟,全部中转作业结束的时间随年份的推移而延后,最大平均值全都早于下午17:30,研究区域的转运工作基本能在18:00之前完成。
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