Модель выбора рационального варианта размещения дополнительной мусоросортировочной станции

Олимпиев А.В.

Олимпиев А.В. ©

Ведущий инженер-программист МАДИ, г. Москва

МОДЕЛЬ ВЫБОРА РАЦИОНАЛЬНОГО ВАРИАНТА РАЗМЕЩЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ

МУСОРОСОРТИРОВОЧНОЙ СТАНЦИИ

Аннотация

Автор статьи разработал модель выбора рационального варианта размещения дополнительной мусоросортировочной станции.

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

В Московском регионе сейчас насчитывается порядка 50 крупных и средних мусоросортировочных станций [1].Постоянный рост количества отходов производства и потребления (ОПП) приводит к тому, что пропускные способности существующей мусоросортировочной станции (МСС) становятся недостаточными для обслуживания всех заказчиков, и автотранспортные предприятия на этапе планирования перевозок сталкиваются с проблемой выбора наиболее оптимальных мест под размещение новой дополнительной МСС.

В связи с этим разработана модель, позволяющая АТП выбрать наиболее выгодный с экономической точки зрения вариант размещения дополнительной МСС. В качестве критерия оптимизации принят "максимум прибыли АТП от перевозок вторично используемых ОПП".

Возьмем наиболее часто встречающийся случай, когда АТП имеет только одну МСС, пропускные способности которой не удовлетворяют объемам перевозок и поэтому перевозчику необходимо выбрать определенный вариант размещения дополнительной МСС. Для каждого варианта размещения дополнительной МСС известно: m - количество заказчиков; p - количество пунктов приема вторсырья; b - количество пунктов утилизации; QiA - объем вывоза отходов от i-го заказчика;

QBmaxi - максимальная пропускная способность существующей МСС; QBmax2 - максимальная пропускная способность дополнительной МСС; QkCmax - максимальный объем размещения для k-го пункта приема вторсырья; QaDmax - максимальный объем размещения отходов в a-ом пункте утилизации; ^ - тариф на вывоз отходов от i-го заказчика;

СВ1 - себестоимость переработки 1 м3 отходов на существующей МСС; СВ2 - себестоимость переработки 1 м3 отходов на дополнительной 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 1 - коэффициент уплотнения на существующей МСС;

g 2 - коэффициент уплотнения на дополнительной МСС;

р - плотность вывозимых от заказчиков отходов;

£ 1 - коэффициент извлечения вторсырья на существующей МСС;

£ 2 - коэффициент извлечения вторсырья на дополнительной МСС;

LiAB1 - расстояние от i-го заказчика до существующей МСС;

LiA2 - расстояние от i-го заказчика до дополнительной МСС;

LkBC1 - расстояние от существующей МСС до k-го пункта приема вторсырья;

LkBC2 - расстояние от дополнительной МСС до k-го пункта приема вторсырья;

LаBDl - расстояние от существующей МСС до а-го пункта утилизации;

LaBD2 - расстояние от дополнительной МСС до а-го пункта утилизации.

Рассчитав для каждого варианта размещения дополнительной МСС значение целевой функции, выбирается тот, где этот показатель принимает наибольшее значение.

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

Р т Р

1 = £ СА' QA + Г ' I СкС ' QkC - САВ ' £ (АлВ1 ' Йа1 + ЦаВ2 ' QiAl) ~ СВС ' £ (^кВС1 ' QkCl + ^кВС2 ' ЙтС2) -

(1)

- CBD't (LaBD1 ' QaD1 + LaBD2 ' - CB1 ' t Qi41 " CB2 ' t Qi42 - t CaD ' QaD ® maX,

a- 1 i - 1 i- 1 a - 1

где QiA1 - объем перевозок отходов от i-го заказчика на существующую МСС; Q^2 - объем перевозок отходов от i-го заказчика на дополнительную МСС; QkC- объем завоза отходов в k-й пункт приема вторсырья;

QkC1- объем перевозок отходов от существующей МСС в k-ый пункт приема вторсырья; QkC2- объем перевозок отходов от дополнительной МСС в k-ый пункт приема вторсырья; QgD1— объем перевозок отходов от существующей МСС в а-й пункт утилизации; Qarn-объем перевозок отходов от дополнительной МСС в а-й пункт утилизации; QaD— объем завоза отходов в а-й пункт утилизации;

Из-за специфических особенностей таких перевозок вводится система ограничений:

p m m

t QkC 1'1 1 ''I Qi41 + e 2 '1 2Й42, k = 1 i= 1 i = 1

QkC £ QkCmax 'k = P, m

t Q

¿41 B max1'

i= 1 m

tQ

i42 max2 '

i= 1

Q41 > 0, i - 1...m,

Qi42 > 0, i - 1...m, QkC1 > o,k - 1...p,

QkC2 > 0,k - 1...p,

QkC = QkC1 + QkC2 'k = 1...P, b m m

t QaD = (1 -e 1)'1 1 '' t Qi41 + (1 -e 2 ) ' 1 2 ''I Qi42 ,

a- 1 i- 1 i- 1

QaD - QaD1 + QaD2>a - ^A

QaD1 > 0, a - 1...b, QaD2 > 0, a - 1...b,

Q4 - Qi41 + Qi42'i - 1".m,

(2)

k -1

В результате применения данной модели у автотранспортных предприятий, занимающихся двухэтапным вывозом отходов производства и потребления, появится возможность выбрать определенный наиболее прибыльный вариант размещения новой дополнительной МСС, тем самым, повысив экономическую эффективность перевозок.

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.

Текст научной работы на тему «Модель выбора рационального варианта размещения дополнительной мусоросортировочной станции»