村镇生活垃圾低成本收运系统的评估方法技术方案

本发明专利技术提供的村镇生活垃圾低成本收运系统的评估方法，包括以下步骤：获取待评估收运系统中各个设施的基本数据；基于所述基本数据构建复杂网络模型；基于复杂网络模型构建指标体系；利用所述指标体系对待评估收运系统进行评估，得到评估结果，以村镇生活垃圾收运系统为研究对象，采用复杂网络分析方法，刻画生活垃圾收运系统的运行机理；构建成本评价指标，明确收运系统成本构成特征，辨别控制收运系统成本的设施类型与布局形式；提出收运系统布局模式价值判断与针对性的规划指引。从而为降低村镇生活垃圾收运系统的运行成本，缓解村镇生活垃圾“处理贵、处理难”问题构建一种科学方法。

【技术实现步骤摘要】
村镇生活垃圾低成本收运系统的评估方法
本专利技术属于信息处理
，具体涉及村镇生活垃圾低成本收运系统的评估方法。
技术介绍
在我国49.7％的人口聚居于乡村地区。随着村镇人均经济水平与生活质量的提高，生活垃圾年产生总量已超过3亿t/a，并以每年8％～10％的速度增长。自2008年国家设立农村环境保护专项资金，截至2017年，累计投入资金435亿元，但仍有近1/3的村镇垃圾随意堆放，“垃圾围村”现象依然凸显。清扫保洁、收集转运、处理处置、综合利用和环卫管理五大系统共同构成了村镇环卫体系，收集转运系统作为垃圾产源地与终端处理地之间的重要物质承载纽带，其运行费用占垃圾处置总费用的60％-70％，收运系统的完善与优化对于降低生活垃圾处理成本，提高处理效率至关重要。针对收运系统的优化研究起源于城市，并逐渐扩展至村镇地区，研究的主要内容包括收运线路优化和设施选址布局优化两个方面。多数研究认为，选择一条合理的收运线路或通过优化设施布局来优化收运系统，对于削减生活垃圾处理开支，最大限度地提高生活垃圾处理的人力与设施高效运行具有重要作用。随着计算机技术的发展，研究方法日趋丰富，重心法、AHP(层次分析法)、灰色模型分析法、单指数平滑法、线性回归分析法、节约法、最短路径搜索法、圆心域法、等距离物流法、中心转移算法、两阶段Tabu法等算式算法被应用于收运系统数学模型的构建，通过引入环境、社会影响等要素实现模型的真实刻画与优化，并利用GIS技术、物联网技术进行可视化分析。模型构建与定量化分析对于提高收运系统研究的科学性至关重要。生活垃圾等废旧、弃物处置活动，以及伴随而产生的收集、运输等物流活动使得收运系统发展呈现网络化、复杂化趋势。逆向物流概念的提出更加明确的定义了物流系统的高度复杂性、多样性与供需失衡性。逆向物流网络优化与设计包括网络结构和层级，也包括对各个层级中设施的功能、布局、数量、设计容量以及层级间的协作关系等方面的优化设计。复杂网络(ComplexNetwork)作为研究具有复杂特性系统的工具，被广泛应用于城镇建设用地空间结构、基础设施等现实系统的抽象与刻画，通过挖掘复杂系统的运行机理，实现对现实系统的定量化评价与优化。综上研究分析,目前对生活垃圾收运系统的研究主要以城市地区为主，由于村镇地区人口密度、道路交通、聚居形式、垃圾组分等方面与城市地区差异较大，对于收运系统的现状研究很难适应于村镇地区；另一方面，目前研究内容主要集中于生活垃圾收运系统单条线路或部分子系统，缺乏对于地区内收运系统整体研究。此外，研究方法呈现定性与定量相结合的趋势，但现状模型设计缺乏对于收运系统运行机理与内部结构的刻画。因此，构建一种适合村镇地区生活垃圾收运系统的评估方法，开展收运系统低成本研究就显得尤为必要。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供村镇生活垃圾低成本收运系统的评估方法，能够用于评估村镇地区生活垃圾收运系统。一种村镇生活垃圾低成本收运系统的评估方法，包括以下步骤：获取待评估收运系统中各个设施的基本数据；基于所述基本数据构建复杂网络模型；基于复杂网络模型构建指标体系；利用所述指标体系对待评估收运系统进行评估，得到评估结果。进一步地，所述获取待评估收运系统中各个设施的基本数据具体包括：对待评估收运系统进行分析，得到待评估收运系统的运营层级关系；获取运营层级关系中每一层级中设施的基本数据；其中，所述设施包括垃圾收集点、转运站、处理厂或填埋场；所述基本数据包括各个设施的地理空间位置，相邻两层级中设施之间的距离以及运营时间。进一步地，所述基于所述基本数据构建复杂网络模型具体包括：定义待评估收运系统中设施为复杂网络模型的节点；定义待评估收运系统中相邻两层级中设施之间的运营时间为复杂网络模型的边；根据复杂网络模型的节点和边构建复杂网络模型。进一步地，所述指标体系包括成本强度分布指数、节点成本影响力指数和节点布局成本敏感度指数；所述成本强度分布指数CIDi的定义如下：其中，Ni为第i层级中设施的集合，Wij为第i层级和第j层级之间的边权重，成本强度CIDi是第i层级权重总和；所述节点成本影响力指数CNCI(i)的定义如下：其中，为入强度总和，即节点i接收的边权重总和；为出强度总和，即节点i发出的边的权重总和；max为最大值运算；所述节点布局成本敏感度指数的定义如下：进一步地，该方法在利用所述指标体系对待评估收运系统进行评估，得到评估结果之后，还包括：根据评估结果对待评估收运系统进行优化。进一步地，所述优化方法包括：根据评估结果中成本强度分布指数，确定收运系统成本构成特征与集聚层级；根据节点成本影响力指数，判定影响收运系统成本总量的高值设施类型；根据节点布局成本敏感度指数，判定设施布局形式影响的成本种类；根据节点成本影响力指数与节点布局成本敏感度指数拟合，判定收运系统的优化设施类型，定义此类设施为高成本节点，缩小高成本节点之间的距离。进一步地，所述优化方法包括：根据待评估收运系统的布局模式优化各个层级中设施的地理空间位置；所述布局模式包括成本优先模式和环境优先模式；成本优先模式中，所述高成本节点的节点布局成本敏感度指数环境优先模式中，所述高成本节点的节点布局成本敏感度指数由上述技术方案可知，本专利技术提供的村镇生活垃圾低成本收运系统的评估方法，以村镇生活垃圾收运系统为研究对象，采用复杂网络分析方法，刻画生活垃圾收运系统的运行机理；构建成本评价指标，明确收运系统成本构成特征，辨别控制收运系统成本的设施类型与布局形式；提出收运系统布局模式价值判断与针对性的规划指引。从而为降低村镇生活垃圾收运系统的运行成本，缓解村镇生活垃圾“处理贵、处理难”问题构建一种科学方法。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。图1为收运系统运行机理。图2为实施例一中方法的整体思路。图3为实施例一中万州区生活垃圾收运系统设施空间布局图。图4为实施例一中收运系统构建的指标体系。图5为实施例一中收运系统层级结构成本示意图。图6为实施例一中节点布局成本低敏感度示意图。图7为实施例一中节点布局成本高敏感度示意图。图8为实施例二中万州区生活垃圾收运系统复杂网络模型。图9为实施例二中万州区生活垃圾收运系统复杂网络地理空间结构图。图10为实施例二中万州区生活垃圾收运系统成本结构。图11为实施例二中节点成本影响力数值分区示意图。图12为实施例二中节点布局成本敏感度数值分区示意图。图13为实施例二中节点成本影响力与节点布局成本敏感度拟合分析。图14为实施例三中优化方法的整体思路。图15为实施例三中成本优先型布局模式。图16为实施例三中环境效益优先型布局模式。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。参见图1，收运系统包括产生源、垃圾收集点、转运站和处理终端，“生活本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种村镇生活垃圾低成本收运系统的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待评估收运系统中各个设施的基本数据；基于所述基本数据构建复杂网络模型；基于复杂网络模型构建指标体系；利用所述指标体系对待评估收运系统进行评估，得到评估结果。

【技术特征摘要】
1.一种村镇生活垃圾低成本收运系统的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：获取待评估收运系统中各个设施的基本数据；基于所述基本数据构建复杂网络模型；基于复杂网络模型构建指标体系；利用所述指标体系对待评估收运系统进行评估，得到评估结果。2.根据权利要求1所述村镇生活垃圾低成本收运系统的评估方法，其特征在于，所述获取待评估收运系统中各个设施的基本数据具体包括：对待评估收运系统进行分析，得到待评估收运系统的运营层级关系；获取运营层级关系中每一层级中设施的基本数据；其中，所述设施包括垃圾收集点、转运站、处理厂或填埋场；所述基本数据包括各个设施的地理空间位置，相邻两层级中设施之间的距离以及运营时间。3.根据权利要求2所述村镇生活垃圾低成本收运系统的评估方法，其特征在于，所述基于所述基本数据构建复杂网络模型具体包括：定义待评估收运系统中设施为复杂网络模型的节点；定义待评估收运系统中相邻两层级中设施之间的运营时间为复杂网络模型的边；根据复杂网络模型的节点和边构建复杂网络模型。4.根据权利要求3所述村镇生活垃圾低成本收运系统的评估方法，其特征在于，所述指标体系包括成本强度分布指数、节点成本影响力指数和节点布局成本敏感度指数；所述成本强度分布指数CIDi的定义如下：其中，Ni为第i层级中设施的集合，Wij为第i层级和第j层级之间的边权重...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇，齐童，万丹，石亚灵，张四朋，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50