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基于绿色物流的城市地下垃圾中转站选址的混合整数规划模型研究

摘要

能源大量消耗、资源大量废弃现象层出不穷，越来越多的生活垃圾不仅污染环境、破坏生态平衡，而且占用土地，制约着城市的发展。在追求资源循坏利用、谋求持续性发展的过程中，逆向物流的效用不可被低估。逆向物流被视为“第三方利润源泉”，是企业最后可减少成本的地方。本文从绿色物流角度，对城市生活垃圾处理网络进行规划，提出通过建立地下物流网络和垃圾中转站对城市垃圾进行处理的方案。本文在对国内外的绿色物流、垃圾处理和地下物流的研究基础上，分析地下物流网络的运输形式，建立地下垃圾中转站选址的混合整数规划模型，并以苏州市为例，在广泛收集苏州市区的垃圾产生量和垃圾处理节点位置等各种资料的基础上，使用CPLEX求解，为苏州市确定了6座地下垃圾中转站的位置。本研究可以有效解决垃圾问题、缓解城市交通压力、实现绿色可持续发展，对提高地下物流系统的综合效益有一定的实践意义。

关键词：生活垃圾绿色物流地下物流混合整数规划

目录TOC\o1-3\h\z\u

1.绪论 1

2．文献综述 3

2.1绿色物流理论研究 3

2.2对生活垃圾处理的研究 4

2.3对地下物流系统的研究 5

3．地下物流网络布局初选模型 7

3.1地下物流网络的类型 7

3.2地下物流系统结构要素 7

3.3地下物流系统的构建原则 8

3.4模型确定 9

4．地下物流网络优化设计模型 10

4.1问题描述及模型假设 10

4.2数学模型 10

5．苏州市地下物流网络模型实证分析 13

5.1实证描述 13

5.2模型的求解与结果分析 16

6．结论与展望 19

6.1研究成果 19

6.2研究不足与展望 19

参考文献 20

1.绪论

现代物流的迅速发展已经对社会经济效益的提高发挥了重要作用，在提倡绿色低碳、循环经济的发展模式下，绿色物流成为了现代社会可持续发展的必然。将绿色物流引入到垃圾处理逆向物流中，不但能够缓解城市垃圾问题，还能进一步降低物流活动对环境的影响。这是垃圾处理的创新之举，也是逆向物流的革新。

逆向物流过程的中间环节具有相当的复杂性，若规划不当，不仅造成环境污染，还会降低经济效益，而绿色物流的应用，则能有效降低上述问题的风险，减少不必要的资源投入，促进逆向物流的可持续发展，提高现代化的垃圾处理水平。

本研究将通过对苏州市垃圾逆向物流网络的分析，并针对现状提出改进方案，将绿色物流引入到城市垃圾逆向物流网络中，具体体现为地下物流网络的应用。本研究希望通过对苏州市地下物流网络的研究，建设城市生活垃圾地下物流回收处理系统，使地下物流系统在除载人以外方面发挥作用。对地下物流系统的规划能够有效解决城市垃圾危机，还能缓解城市交通压力。同时它能够降低逆向物流活动对环境的影响，减少垃圾处理的占地面积，改善城市生态环境，实现城市的可持续发展。

2．文献综述

2.1绿色物流理论研究

国外对绿色物流的研究较早,1991年Muller首次提出了“绿色物流”概念。最初学者对绿色物流的研究主要是在物流系统层面，如WU等指出,绿色物流是对整个物流过程的绿色化，使之对环境友好的物流系统REF_Re\r\h[1]。Poist在《物流系统设计概念方法的演变》中,最早将环境问题与物流相结合REF_Re\r\h[2]，因此后来的绿色物流研究开始涉及到生态层面，如Petersen等认为，将物流进行生态化后就成为了绿色物流，还有Rodrigue等在2001年提出绿色物流是环境安全友好且相互协调、高效的物流系统REF_Re\n\h[3]。同时也有呼吁政府参与绿色物流的学者，比如Poist和Murphy，他们认为政府应该主导绿色物流的发展，并且结果是利大于弊的REF_Re\n\h[4]。而在绿色物流领域一些典型问题的集成优化模型的研究中,Sbihi和Eglese提到的绿色物流中的设施设备费用问题、运输量问题和节点选址问题REF_Re\n\h[6],这些问题激发了人们进行运筹学模型的创新与应用。

国内绿色物流的研究起步较晚。冯耕中在2003年提出，绿色物流是通过克服时间和空间障碍，连接绿色供给和绿色需求主体，保障可持续发展并实现高效的服务和绿色商品的快速流通的一种物流形式REF_Re\r\h[7]。国内的绿色物流研究主要是基于物流对生态环境的影响层面，比如王长琼在《绿色物流》中指出，绿色物流系统在多个