疫情下城市医疗废弃物回收调度处置问题研究及应用 ——以成都市成华区为例

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医疗废弃物的回收处置问题关系到民众健康和公共卫生环境的安全。尤其在疫情情景下,传染性医疗废弃物数量攀升,必须及时回收,及时处理,否则极易造成二次污染等严重后果,因此必须科学合理、系统化地选址,构建疫情下的临时回收仓及临时处置仓,并与医废集中处置中心协同处理医疗废弃物。本文针对上述问题研究疫情扩散下城市医疗废弃物的回收处置调度相关问题,主要的工作如下:(1)提出医废临时仓两次AP聚类选址决策方法。首先基于POI数据爬取高德地图,获得医疗机构点相关信息;而后对医废源点进行第一次AP聚类获得初始临时回收仓的位置及数量,再对一次聚类中心进行二次AP聚类,获得临时处置仓位置及数量的决策方案,选取出安置移动式医废处置设备的位置。(2)构建医疗废弃物产生量预测模型。通过SEIR传染病扩散模型预测疫情中各类人群人数的发展变化,建立感染者人群和暴露者人群人数与医疗废弃物之间的产生量函数关系,联合日常基础医废产生量构建疫情下医废产生量预测模型。(3)建立疫情下医疗废弃物临时处置仓与集中处置中心处置协同优化模型。构建双层规划模型对医疗废弃物调度和转运车辆路径进行规划决策。其中上层模型从社会效益角度考虑医废处理潜在风险影响最低,针对多个临时处置仓中的移动式医废设备处置完成时间进行决策,建立最大完成时间最小化的上层模型决策目标函数。下层模型从回收处置企业的角度考虑总运营成本最低,包括固定成本、运输成本、设施运行成本和超出规定时间窗的惩罚成本。选取成都市成华区新冠肺炎疫情下的医疗废弃物处置情况进行算例分析应用。经两次AP聚类,获得临时回收仓和临时处置仓位置及数量决策方案,并预测回收医废产生量;采取遗传算法求解医废回收处置协同优化模型,得到可行合理的医疗废弃物调度处置方案以及转运车辆路径方案,为疫情下医疗废弃物回收处置调度工作提供规划参考。
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