Модель рационального распределения материальных потоков при перевозках вторично используемых отходов производства и потребления с применением мусоросортировочных станций

Олимпиев А.В.

Олимпиев А.В. ©

Ведущий инженер-программист МАДИ, г. Москва

МОДЕЛЬ РАЦИОНАЛЬНОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАТЕРИАЛЬНЫХ ПОТОКОВ ПРИ ПЕРЕВОЗКАХ ВТОРИЧНО ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ МУСОРОСОРТИРОВОЧНЫХ СТАНЦИЙ

Аннотация

Автор статьи разработал модель рационального распределения материальных потоков при перевозках вторично используемых отходов производства и потребления с применением мусороперегрузозных или мусоросортировочных станций.

Ключевые слова: перевозки, модель, отходы Keywords: transportation, model, wastes

Модель рационального распределения материальных потоков при перевозках вторично используемых отходов производства и потребления (ОПП) с применением мусоросортировочных станций (МСС) позволяет экономически целесообразно для автотранспортных предприятий распределить материальные потоки отходов между заказчиками и МСС, МСС и пунктами приема вторсырья, а также МСС и пунктами утилизации отходов. В качестве критерия оптимизации принят "минимум суммарных затрат перевозчика на вывоз ОПП".

Возьмем наиболее часто встречающийся случай, когда транспортировка отходов от заказчиков на МСС осуществляется контейнерными мусоровозами по маятниковым маршрутам. На МСС происходит переработка отходов с извлечением вторсырья, после которой спрессованные брикеты с отсортированными отходами отправляют в пункты приема вторсырья, а неотсортированные отходы погружают в автотранспорт большой грузоподъемности и отвозят на утилизацию на полигоны. Отходы могут быть перевезены от заказчиков на любую МСС, а с МСС в любой пункт приема вторсырья или полигон. Известно:

m - количество заказчиков; n - количество МСС;

p - количество пунктов приема вторсырья;

a - количество пунктов утилизации;

QiA - объем вывоза отходов от i-го заказчика;

QjBmax - максимальная пропускная способности j-й МСС;

QkCmax - максимальный объем размещения для k-го пункта приема вторсырья;

QaDmax - максимальный объем размещения отходов в a-ом пункте утилизации;

QB - себестоимость переработки 1 м3 отходов на j-й МСС;

CkC - средняя стоимость покупки 1 тонны отходов в k-м пункте приема вторсырья; Сао - стоимость утилизации 1 м3 отходов в а-ом пункте утилизации; CAB -себестоимость транспортировки 1 м3 отходов на 1 км от заказчика до МСС; CBD -себестоимость транспортировки 1 м3 отходов на 1 км от МСС до пунктов утилизации; CBC - себестоимость транспортировки 1 м3 отходов на 1 км от МСС до пункта приема вторсырья;

g j - коэффициент уплотнения в j-й МСС;

р - средняя плотность вывозимых от заказчиков отходов;

e - коэффициент извлечения вторсырья на МСС;

LijAB - расстояние от i-го заказчика до j-й МСС;

LjkBc - расстояние от j-й МСС до k-го пункта приема вторсырья;

^аВБ - расстояние от j-й МСС до а-го пункта утилизации.

Необходимо осуществить такое распределение материальных потоков между заказчиками и МСС, МСС и пунктами приема вторсырья, а также МСС и пунктами утилизации отходов, при котором суммарные затраты перевозчика на вывоз ОПП будут минимальны.

С учетом известных данных запишем целевую функцию решаемой задачи в следующем виде:

^ " САВ'1 I ^уАВ QijA + СЕС'\ I Ь]кВС'*2]кС + СВО'\ I ^каВО^каО +

г-1 j= 1 т п Ь

j--1 к-1 Р

j-1 а-1

+I I CjB QiA СаВ-<2^ ~1 ® тт

i-1 j-1 а-1 к-1

где QijA - объем перевозок отходов от 1-го заказчика на _)-ю МСС; 0;кс- объем перевозок отходов от )-й МСС в к-й пункт приема вторсырья; QkC- объем завоза отходов в к-й пункт приема вторсырья;

— объем перевозок отходов от )-й МСС в а-й пункт утилизации; QаD— объем завоза отходов в а-й пункт утилизации;

Из-за специфических особенностей таких перевозок вводится система ограничений:

Р т п

I <2кс-е-Цг;'-ОуА

к -1 ^1 ; 1

ОкС £ ОкС тах,к - 1-Р

т

I Я;А £ тах,к - 1-п

..т

Оа -I О;А , i - 1..Л

к-1

Оа > 0, i - 1...т,к - 1...п

ОС -I ОкС,к - 1...Р

А -1

ОкС > 0, А - 1...П,к - 1...Р

Ь т п

I а^- (1 -е)-II г;'-в,.

(2)

ЦА

а- 1

О'ао £ £

аО ^ аО тах

<-1 к-1 ,а - 1...Ь

Оао -I ОкО,а - 1...Ь

к-1

Окао > о, а - 1...Ь,к - 1...п

I-1

В Московском регионе насчитывается порядка 50 крупных и средних мусоросортировочных станций [1].Используя данную модель, перевозчик будет точно знать, какой объем груза нужно перевезти от каждого заказчика на каждую МСС, а также с каждой МСС в каждый пункт приема вторсырья.

Литература

1. Коробко, В.И. Твердые бытовые отходы. Экономика. Экология / В.И. Коробко. — М.,Юнити,2012.-132с

Аннотация научной статьи по экологическим биотехнологиям, автор научной работы — Олимпиев А. В.

Похожие темы научных работ по экологическим биотехнологиям , автор научной работы — Олимпиев А. В.