2011年全国大学生数学建模夏令营题目- A题：垃圾分类处理与清运方案设计

2011年全国大学生数学建模夏令营题目- A题：垃圾分类处理与清运方案设计
垃圾分类化收集与处理是有利于减少垃圾的产生,有益于环境保护,同时也有利于资源回收与再利用的城市绿色工程.在发达国家普遍实现了垃圾分类化,随着国民经济发展与城市化进程加快,我国大城市的垃圾分类化已经提到日程上来.2010年5月国家发改委、住房和城乡建设部、环境保护部、农业部联合印发了《关于组织开展城市餐厨废弃物资源化利用和无害化处理试点工作的通知》,并且在北京、上海、重庆和深圳都取得一定成果,但是许多问题仍然是垃圾分类化进程中需要深入研究的.
\x05在深圳,垃圾分为四类：橱余垃圾、可回收垃圾、有害垃圾和其他不可回收垃圾,这种分类顾名思义不难理解.其中对于居民垃圾,基本的分类处理流程如下：
在垃圾分类收集与处理中,不同类的垃圾有不同的处理方式,简述如下：
1）橱余垃圾可以使用脱水干燥处理装置,处理后的干物质运送饲料加工厂做原料.不同处理规模的设备成本和运行成本（分大型和小型）见附录1说明.
可回收垃圾将收集后分类再利用.
有害垃圾,运送到固废处理中心集中处理.
4）其他不可回收垃圾将运送到填埋场或焚烧场处理.
所有垃圾将从小区运送到附近的转运站,再运送到少数几个垃圾处理中心.显然,1）和2）两项中,经过处理,回收和利用,产生经济效益,而3）和4）只有消耗处理费用,不产生经济效益.
本项研究课题旨在为深圳市的垃圾分类化进程作出贡献.为此请你们运用数学建模方法对深圳市南山区的分类化垃圾的实现做一些研究,具体的研究目标是：
假定现有垃圾转运站规模与位置不变条件下,给出大、小型设备（橱余垃圾）的分布设计,同时在目前的运输装备条件下给出清运路线的具体方案.以期达到最佳经济效益和环保效果.
假设转运站允许重新设计,请为问题1）的目标重新设计.
仅仅为了查询方便,在题目附录2所指出的网页中,给出了深圳市南山区所有小区的相关资料,同时给出了现有垃圾处理的数据和转运站的位置.其他所需数据资料自行解决.
附录1
1）大型厨余垃圾处理设备（如南山餐厨垃圾综合利用项目,处理能力为200吨/日,投资额约为4500万元,运行成本为150元/吨.小型餐厨垃圾处理机,处理能力为200-300公斤/日,投资额约为28万元,运行成本为200元/吨.橱余垃圾处理后产物价格在1000-1500元/吨.
四类垃圾的平均比例
橱余垃圾：可回收垃圾：有害垃圾：其他不可回收垃圾比例约为4：2：1：3.可回收垃圾划分为纸类、塑料、玻璃、金属四大类,大概比例分别是：55%、35%、6%、4%.纸类、塑料、玻璃、金属四类的废品回收价格是每公斤：1元、2.5元、0.5元、2.5元.
3）南山区的垃圾清运设备情况（主要是车辆数目和载重）.
拖头（拖车）：
只拖十吨的大型厢,只用于从转运站到垃圾中心,每次只拖一个大型“厢”,平均吨公里耗油25L—30L柴油/百公里.
收集车辆：
只负责从小区的垃圾站到转运站运输.100辆2.5吨汽车,每车耗油20L—35L 70#汽油/百公里.
司机月薪平均3500元.
附录2.部分有关资料请上网站www.adamsw.com,在数学建模基础数据页之垃圾问题基础数据下载：1）垃圾转运站垃圾转运量等情况统计表（南山）,2）南山区居民数据,3）中转站位置图.