垃圾回收物流仿真系統(tǒng)設(shè)計
綜合能力考核表詳細內(nèi)容
垃圾回收物流仿真系統(tǒng)設(shè)計
1.垃圾回收物流系統(tǒng)介紹
城市某一區(qū)域,共有7個居民小區(qū),每個小區(qū)有一個固定垃圾投放處,兩個垃圾箱分別投放完全廢棄垃圾和可回收利用垃圾;每天有專門公司(垃圾處理公司)派運輸車收集垃圾,將垃圾從居民區(qū)運送之中轉(zhuǎn)站,再由中轉(zhuǎn)站運至目的地—垃圾處理中心。
仿真程序研究如何設(shè)計物流系統(tǒng),能夠使收集系統(tǒng)在滿足時間約束、載重約束的條件下,使垃圾處理公司的物流總成本最低。系統(tǒng)配置的項目主要有車輛載重量、隨車工作人員數(shù)、客戶滿意度。
2.數(shù)據(jù)信息
仿真系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)信息如下:
(1) 地理及需求信息
各個收集點所有的人口數(shù)、距離垃圾轉(zhuǎn)運站、公司停車場的距離信息如表一所示。
各收集點之間以及停車場和轉(zhuǎn)運站之間的距離信息如表二所示。
表一 收集點信息
收集點
名稱 收集點居民數(shù)people(i)(千人) 距離停車場距離distance(ip)(km) 距離垃圾轉(zhuǎn)運站距離distance(it)(km)
Dump001 1.5 6 16
Dump002 1.45 16 27
Dump003 1.65 26 24
Dump004 1.85 38 36
Dump005 1.4 28 26
Dump006 2.05 16 14
Dump007 1.6 10 8
表二 點間距離
路徑起點 路徑終點 距離(km) 符號
Tran_station Corp park 11 Distance(pt)
Dump001 Dump002 10 Distance(12)
Dump002 Dump003 10 Distance(23)
Dump003 Dump004 12 Distance(34)
Dump004 Dump005 10 Distance(45)
Dump005 Dump006 12 Distance(56)
Dump006 Dump007 6 Distance(67)
(2)與收集車輛有關(guān)的信息
① 固定成本[price(i)]:收集車輛的購買費用;
② 可變成本[cost(i)]:車輛的行駛費用、維護費用和雇員工資;
③ 行駛速度:分為空車行駛速度[unloadspeed(i)]和載重行駛速度[loadspeed(i)];
④ 收集時間[loadtime(i)]:在垃圾收集點收集垃圾所需的時間
⑤ 卸載時間[unloadtime(i)]:在轉(zhuǎn)運站卸載垃圾所需的時間
具體信息如表三所示:
表三 收集車輛信息
車輛
名稱 載重
t 固定成本
萬元 可變成本
元/km 載重速度
km/h 空載速度
km/h 人員
人 人員工資
元/天.人 收集時間
min 卸載時間
min
車1 X1 2+ X1 X1 60 72 P1 60 3+y*6/ P1 3+ X1*6/ P1
車2 X2 2+1.2* X2 X2 60 72 P2 60 2+y*8/ P2 2+ X2*6/ P2
說明:
車1用來收集不可回收垃圾;車2用來收集可回收利用垃圾;
X1,X2為現(xiàn)有兩種車的噸位數(shù),X1取值:3,4或5噸;X2取值:1.5;2;2.5;
y為每次收集的垃圾量,單位--噸;
P1,P2為兩種車可配備的隨車工作人員數(shù)(可以是1,2,3)。
(3)與垃圾相關(guān)的信息
① 人均垃圾量:平均每人每天產(chǎn)生的垃圾數(shù)量
② 垃圾比例:各種垃圾成分所占比例
假設(shè)人均垃圾量服從均值為1.2kg/天的埃爾郎分布,垃圾成分分為兩類:一類為可重復(fù)利用資源,一類為無用需銷毀垃圾,兩者比例為1:2。
(4) 收集垃圾的成本函數(shù)
現(xiàn)在假設(shè)仿真一年365天的垃圾回收工作,決定兩種型號的車配置何種噸位以及隨車工作人員數(shù),垃圾回收物流成本(Total Logistic Cost,TLC)最低。
TLC=車1成本+車2成本
車I所耗成本=I的固定成本+I的可變成本+I的服務(wù)時間成本+I的人員成本
即:
TLC=CC1+CC2
CC[i]=X[i]+V[i]+S[i]+P[i]*365*60
S[i]=(runtime[i]-240)*m
S[i]為垃圾回收的服務(wù)時間成本,m為收集時間對服務(wù)時間成本的懲罰因子。垃圾回收公司在十二點之前收集完畢,社會效應(yīng)好,給予獎勵;在十二點后完成,社會滿意度低,影響公司信譽,成本增加。
runtime[i]為垃圾車將垃圾全部回收完成的最終時間,也即垃圾車每天的運行時間;
3.系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)
此垃圾回收物流系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)分為四個字模塊:垃圾產(chǎn)生模塊、叫車模塊、收集模塊、收工模塊、數(shù)據(jù)處理模塊。
(1)垃圾產(chǎn)生模塊 每天收集工作開始時,系統(tǒng)根據(jù)小區(qū)的人數(shù)、人均垃圾量、兩種垃圾量的比例,通過愛爾朗隨機分布函數(shù),隨機產(chǎn)生各個小區(qū)的兩種垃圾數(shù)量,分別存放入各個小區(qū)的兩個垃圾箱內(nèi)。
(2)叫車模塊 在垃圾存放入各個小區(qū)的兩個垃圾箱過程中,根據(jù)每種垃圾的總量以及每種垃圾車的載重量,生成叫車的次數(shù)。
(3)收集模塊 叫車次數(shù)確定之后,車輛根據(jù)需求,沿著最短路徑依次收集垃圾。在收集過程中,在一個垃圾點,如果垃圾車收集滿了或當天的收集工作全部完成,車輛駛向垃圾中轉(zhuǎn)站,進行卸載操作;如果垃圾車未滿,則駛向下一最近垃圾收集點繼續(xù)收集。
(4)收工模塊 當天的收集工作全部完成之后,車輛駛向公司停車場,當天收集工作完畢。
(5)數(shù)據(jù)處理模塊 每天車輛…………
垃圾回收物流仿真系統(tǒng)設(shè)計
1.垃圾回收物流系統(tǒng)介紹
城市某一區(qū)域,共有7個居民小區(qū),每個小區(qū)有一個固定垃圾投放處,兩個垃圾箱分別投放完全廢棄垃圾和可回收利用垃圾;每天有專門公司(垃圾處理公司)派運輸車收集垃圾,將垃圾從居民區(qū)運送之中轉(zhuǎn)站,再由中轉(zhuǎn)站運至目的地—垃圾處理中心。
仿真程序研究如何設(shè)計物流系統(tǒng),能夠使收集系統(tǒng)在滿足時間約束、載重約束的條件下,使垃圾處理公司的物流總成本最低。系統(tǒng)配置的項目主要有車輛載重量、隨車工作人員數(shù)、客戶滿意度。
2.數(shù)據(jù)信息
仿真系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)信息如下:
(1) 地理及需求信息
各個收集點所有的人口數(shù)、距離垃圾轉(zhuǎn)運站、公司停車場的距離信息如表一所示。
各收集點之間以及停車場和轉(zhuǎn)運站之間的距離信息如表二所示。
表一 收集點信息
收集點
名稱 收集點居民數(shù)people(i)(千人) 距離停車場距離distance(ip)(km) 距離垃圾轉(zhuǎn)運站距離distance(it)(km)
Dump001 1.5 6 16
Dump002 1.45 16 27
Dump003 1.65 26 24
Dump004 1.85 38 36
Dump005 1.4 28 26
Dump006 2.05 16 14
Dump007 1.6 10 8
表二 點間距離
路徑起點 路徑終點 距離(km) 符號
Tran_station Corp park 11 Distance(pt)
Dump001 Dump002 10 Distance(12)
Dump002 Dump003 10 Distance(23)
Dump003 Dump004 12 Distance(34)
Dump004 Dump005 10 Distance(45)
Dump005 Dump006 12 Distance(56)
Dump006 Dump007 6 Distance(67)
(2)與收集車輛有關(guān)的信息
① 固定成本[price(i)]:收集車輛的購買費用;
② 可變成本[cost(i)]:車輛的行駛費用、維護費用和雇員工資;
③ 行駛速度:分為空車行駛速度[unloadspeed(i)]和載重行駛速度[loadspeed(i)];
④ 收集時間[loadtime(i)]:在垃圾收集點收集垃圾所需的時間
⑤ 卸載時間[unloadtime(i)]:在轉(zhuǎn)運站卸載垃圾所需的時間
具體信息如表三所示:
表三 收集車輛信息
車輛
名稱 載重
t 固定成本
萬元 可變成本
元/km 載重速度
km/h 空載速度
km/h 人員
人 人員工資
元/天.人 收集時間
min 卸載時間
min
車1 X1 2+ X1 X1 60 72 P1 60 3+y*6/ P1 3+ X1*6/ P1
車2 X2 2+1.2* X2 X2 60 72 P2 60 2+y*8/ P2 2+ X2*6/ P2
說明:
車1用來收集不可回收垃圾;車2用來收集可回收利用垃圾;
X1,X2為現(xiàn)有兩種車的噸位數(shù),X1取值:3,4或5噸;X2取值:1.5;2;2.5;
y為每次收集的垃圾量,單位--噸;
P1,P2為兩種車可配備的隨車工作人員數(shù)(可以是1,2,3)。
(3)與垃圾相關(guān)的信息
① 人均垃圾量:平均每人每天產(chǎn)生的垃圾數(shù)量
② 垃圾比例:各種垃圾成分所占比例
假設(shè)人均垃圾量服從均值為1.2kg/天的埃爾郎分布,垃圾成分分為兩類:一類為可重復(fù)利用資源,一類為無用需銷毀垃圾,兩者比例為1:2。
(4) 收集垃圾的成本函數(shù)
現(xiàn)在假設(shè)仿真一年365天的垃圾回收工作,決定兩種型號的車配置何種噸位以及隨車工作人員數(shù),垃圾回收物流成本(Total Logistic Cost,TLC)最低。
TLC=車1成本+車2成本
車I所耗成本=I的固定成本+I的可變成本+I的服務(wù)時間成本+I的人員成本
即:
TLC=CC1+CC2
CC[i]=X[i]+V[i]+S[i]+P[i]*365*60
S[i]=(runtime[i]-240)*m
S[i]為垃圾回收的服務(wù)時間成本,m為收集時間對服務(wù)時間成本的懲罰因子。垃圾回收公司在十二點之前收集完畢,社會效應(yīng)好,給予獎勵;在十二點后完成,社會滿意度低,影響公司信譽,成本增加。
runtime[i]為垃圾車將垃圾全部回收完成的最終時間,也即垃圾車每天的運行時間;
3.系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)
此垃圾回收物流系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)分為四個字模塊:垃圾產(chǎn)生模塊、叫車模塊、收集模塊、收工模塊、數(shù)據(jù)處理模塊。
(1)垃圾產(chǎn)生模塊 每天收集工作開始時,系統(tǒng)根據(jù)小區(qū)的人數(shù)、人均垃圾量、兩種垃圾量的比例,通過愛爾朗隨機分布函數(shù),隨機產(chǎn)生各個小區(qū)的兩種垃圾數(shù)量,分別存放入各個小區(qū)的兩個垃圾箱內(nèi)。
(2)叫車模塊 在垃圾存放入各個小區(qū)的兩個垃圾箱過程中,根據(jù)每種垃圾的總量以及每種垃圾車的載重量,生成叫車的次數(shù)。
(3)收集模塊 叫車次數(shù)確定之后,車輛根據(jù)需求,沿著最短路徑依次收集垃圾。在收集過程中,在一個垃圾點,如果垃圾車收集滿了或當天的收集工作全部完成,車輛駛向垃圾中轉(zhuǎn)站,進行卸載操作;如果垃圾車未滿,則駛向下一最近垃圾收集點繼續(xù)收集。
(4)收工模塊 當天的收集工作全部完成之后,車輛駛向公司停車場,當天收集工作完畢。
(5)數(shù)據(jù)處理模塊 每天車輛…………
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