CN106115104B - 基于物联网的生活垃圾分类收运***、装置及其方法 - Google Patents
基于物联网的生活垃圾分类收运***、装置及其方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了基于物联网的生活垃圾分类收运***、装置及其方法,该***包括:户分类智能垃圾桶、垃圾分类智能收集箱、垃圾清扫车、垃圾运输车、垃圾处理站点和收运管理***,收运管理***通过无线网络与户分类智能垃圾桶和垃圾分类智能收集箱通信并接收来自两者的容量信息,垃圾清扫车和垃圾运输车通过无线网络与收运管理***通信。该方法包括:部署物联网,并确立所述垃圾处理的成本模型;通过物联网获取待处理垃圾信息,并获取相应的垃圾处理站点及其车辆信息;根据所述成本模型计算可选的各收运线路的成本,并筛选出成本最小的收运线路,并以该收运线路指示相应的垃圾处理站点及车辆作业。
Description
技术领域
本实用发明涉及生活垃圾分类收运的智能物流***,尤其涉及基于物联网的生活垃圾分类收运***、装置及其方法。
背景技术
目前我国生活垃圾收集方式基本为混合收集,收集到的垃圾由垃圾车运到垃圾转运站。垃圾被运到转运站后仅仅进行简单分类,对于大体积的垃圾还要进行压缩处理,从转运站运出后,进入垃圾填埋场或处理厂进行填埋或者焚烧。
目前生活垃圾收运体系面临的问题主要有:无法有效监管具有高度分散性的生活垃圾产生点;源头分类困难;缺乏有效的远程或在线流向监管手段;收运工作效率低下;垃圾分类和收运大数据的采集效率较低,垃圾资源化率低;没有一个有效的分类回收体系,混合回收填埋或者焚烧造成环境污染严重,垃圾运输过程无法有效监控管理,分类回收垃圾的成本高于利润。
针对上述情况,需要科学的分类收运体系来解决。因此提出基于物联网的生活垃圾分类收运***、装置及其方法。
发明内容
本发明的目的在于提供基于物联网的生活垃圾分类收运***、装置及其方法,以解决目前生活垃圾缺乏有效的分类回收体系的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了基于物联网的生活垃圾分类收运***,包括放置于居民家的用于容纳分类垃圾的户分类智能垃圾桶、放置于街道或小区的垃圾分类智能收集箱、垃圾清扫车、垃圾运输车、垃圾处理站点和收运管理***,收运管理***通过无线网络与户分类智能垃圾桶通信并接收来自户分类智能垃圾桶的容量信息,收运管理***通过无线网络与垃圾分类智能收集箱通信并接收来自垃圾分类智能收集箱的容量信息,垃圾清扫车和垃圾运输车通过无线网络与收运管理***通信,户分类智能垃圾桶和垃圾分类智能收集箱的分类垃圾通过垃圾清扫车和垃圾运输车运送至垃圾处理站点。户分类智能垃圾桶、垃圾分类智能收集箱、垃圾清扫车、垃圾运输车和垃圾处理站点通过无线网络与收运管理***进行信息交换和通信,构成基于物联网的生活垃圾分类收运***。
优选地,收运管理***包括无线传感网络信息处理和控制***及智能终端,无线传感网络信息处理和控制***包括通信模块、决策模块和存储器,存储器对户分类智能垃圾桶或垃圾分类智能收集箱的位置信息、垃圾容量信息和垃圾重量信息进行分类存储,决策模块中的GIS数据库及垃圾收运路线优化数学模型分析上述信息得到最优路线,通信模块将决策模块下达的命令传输出去;智能终端包括垃圾回收客户端和物联网操作端,垃圾回收客户端和物联网操作端通过无线网络与户分类智能垃圾桶、垃圾分类智能收集箱、垃圾清扫车、垃圾运输车和垃圾处理站点通信。
优选地,垃圾处理站点包括垃圾转运站、垃圾处理厂和垃圾填埋场,垃圾转运站设置有转运站信息发送接收终端,垃圾转运站的信息发送接收终端与收运管理***进行通信。
优选地,智能终端通过无线个人域网与户分类智能垃圾桶通信。
作为本发明的进一步改进,本发明还提供了一种基于物联网的生活垃圾分类收运装置,包括户分类智能垃圾桶和垃圾分类智能收集箱,户分类智能垃圾桶包括内桶和外桶,外桶顶部设置有RFID芯片和体积感应器,外桶底部设置有重量感应器,垃圾分类智能收集箱顶部设置有RFID芯片和体积感应器,所述垃圾分类智能收集箱底部设置有重量感应器;RFID芯片根据RFID技术与体积感应器和重量感应器通信。
作为一个总的技术构思,本发明还提供了一种基于物联网的生活垃圾分类收运方法,包括以下步骤:
S1:部署物联网,并确立所述垃圾处理的成本模型;
S2:通过物联网获取待处理垃圾信息,并获取相应的垃圾处理站点及其车辆信息;
S3:根据所述成本模型计算可选的各收运线路的成本,并筛选出成本最小的收运线路,并以该收运线路指示相应的垃圾处理站点及车辆作业。
作为本发明的方法的进一步改进:
优选地,所述步骤S1中,部署物联网包括以下步骤:
S801:在居民家放置户分类智能垃圾桶,包括有机垃圾桶和无机垃圾桶,在街道或小区放置垃圾分类智能收集箱,垃圾分类智能收集箱根据垃圾量进行箱体容积容量的配置。
S802:配置用于运输户分类智能垃圾桶和垃圾分类智能收集箱垃圾的垃圾清扫车和垃圾运输车以及处理垃圾的垃圾处理站点。
S803:配置用于通过无线网络与户分类智能垃圾桶、垃圾分类智能收集箱、垃圾清扫车、垃圾运输车和垃圾处理站点通信的收运管理***。
优选地,步骤S2中的最优收运路线是以经济目标建立的最优收运路线的数学模型:
设某城镇共有n个收集点,中转站为n+1,...,n+k,中转站候选集合n+k+1,...,n+k+r,处理厂有n+k+rH,...,n+k+rfs,其中填埋厂有n+k+r+1,...,n+k+r+e,焚烧厂有n+k+r+e+1,...,n+k+r+e+f,堆肥厂有n+k+r+e+f+1,...,n+k+r+e+f+h,其中s=e+f+h,那么:
其中:cca为建设转运站成本,yja为候选地j新建a类转运站,N为使用年限,dij为i、j两点间距离,Cb为b型车辆单位距离费用,Qi为垃圾产生点垃圾量,Xij为收集点i的垃圾运往j,zib为点i垃圾由b型车辆运输,Qmaxb,μb分别为b型车载重与载重利用率,z为车辆选择(0-1变量),ctj为设施j的单位重量垃圾处理成本,x为人员工资,,xu为中转站工作人数,xb为车辆数。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明从源头对生活垃圾进行分类,及时收集、统计、分析垃圾分类数据,提高生活垃圾的收运效率和资源回收率。
2、本发明的基于物联网的生活垃圾分类收运方法,通过无线网络信息传输、数学模型以及先进的物联网技术建立数字化、信息化管理模式,低了生活垃圾收运的人工成本。
3、本发明的基于物联网的生活垃圾分类收运***,利用无线网络进行信息传输,实现生活垃圾分类、收集、运输的智能化、规范化和自动化。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明优选实施例的基于物联网的生活垃圾分类收运的***图;
图2是本发明优选实施例的户分类智能垃圾桶的结构示意图;
图3是本发明优选实施例的垃圾清理车和垃圾运输车的结构示意图;
图4是本发明优选实施例垃圾分类智能收集箱的结构示意图;
图5是本发明优选实施例的基于物联网的生活垃圾分类收运的方法流程图;
图6是本发明优选实施例的收运管理***的主体结构;
图7是本发明优选实施例的垃圾收集路线优化计算结果。
图中各标号表示:
1、户分类智能垃圾桶;2、垃圾清扫车;3、垃圾分类智能收集箱;4、垃圾运输车;5、垃圾处理站点;6、收运管理***;7、无线传感网络信息处理和控制***;8、智能终端;9、内桶;10、外桶;11、RFID芯片;12、体积感应器;13、重量感应器;14、GPS定位导航;15、车载信息发送接收终端。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明,但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
参见图1,本发明的一种基于物联网的生活垃圾分类收运***,包括:放置于居民家的用于容纳分类垃圾的户分类智能垃圾桶1、放置于街道和小区的垃圾分类智能收集箱3、垃圾清扫车2、垃圾运输车4、垃圾处理站点5和收运管理***6,收运管理***6通过无线网络与户分类智能垃圾桶1通信并接收来自所述户分类智能垃圾桶1的容量信息,收运管理***6通过无线网络与垃圾分类智能收集箱3通信并接收来自垃圾分类智能收集箱3的容量信息,垃圾清扫车2和垃圾运输车4通过无线网络与收运管理***6通信,户分类智能垃圾桶1和垃圾分类智能收集箱3的分类垃圾通过垃圾清扫车2和垃圾运输车4运送至垃圾处理站点5。
参见图6,收运管理***6包括管理界面、数据库和模型库。数据库中保存有属性数据和空间数据,模型库中保存有设施定量模型、路线优化模型和物流优化模型。数据库、模型库之间的数据互相交换更新并通过管理界面直观的表现出来。
参见图4,一种基于物联网的生活垃圾分类收运***,包括:垃圾清扫车2和垃圾运输车4,垃圾运输车4为与垃圾分类智能收集箱3配套的摆臂自卸式垃圾转运车,垃圾清扫车2和垃圾运输车4内装有车载信息发送接收终端15和GPS定位导航14。垃圾清扫车2和垃圾运输车4通过车载信息发送接收终端15和无线传感网络信息处理和控制***7进行通信,GPS定位导航14对车辆进行地理定位及接收收运路线规划导航图。GPS定位导航14及时记录行车轨迹、出车时间、作业次数、作业里程、作业油耗等指标情况并通过车载信息发送接收终端15发送到收运管理***6,管理人员可对不按规定路线作业或超出规定作业区域的违规车辆及出车不出力实现预警监控,对机械化作业全过程进行规范化、精细化和信息化管理,提高了机械化作业水平。
进一步地,基于物联网的生活垃圾分类收运***,包括:垃圾处理站点5,垃圾处理站点5包括垃圾转运站、垃圾处理厂和垃圾填埋场。垃圾转运站设置有转运站信息发送接收终端,信息发送接收终端与收运管理***6进行通信管理。垃圾转运站的垃圾信息可通过信息发送接收终端传输到收运管理***6,便于对生活垃圾实行全方位的实时调度和管理,同时定期自动采集和统计垃圾分类收运数据。垃圾处理厂和垃圾填埋场为最终处理垃圾的场所,完成作业任务后,垃圾清扫车2和垃圾运输车4返回停车场或进入下一轮收运工作。
进一步地,基于物联网的生活垃圾分类收运***,智能终端8带有垃圾回收客户端,垃圾回收客户端由第三方开发者或ICP/ISP开发,并上载到M2M APP Store供居民和垃圾回收服务公司按照需求下载。适用于无线网络覆盖地区的可回收资源的有偿收购服务。垃圾回收服务公司将有偿收购的可回收垃圾出售给废弃物资源化企业或部门,形成生活垃圾可回收部分资源化的闭环过程。居民对于家中的可回收垃圾可通过垃圾回收手机客户端程序进行网上预约回收。智能终端8带有物联网操作端,物联网操作端由第三方开发者或者ICP/ISP开发,并上载到M2M APP Store,供用户按照需求下载,其可根据Android但不限Android提供的编程接口编写应用程序,可以运行在所有基于Android但不限Android的智能终端上。物联网操作端通过无线网络与收运管理***6通信,接收户分类智能垃圾桶1和垃圾分类智能收集箱3的垃圾容量信息和重量信息,亦可通过无线个人域网,如蓝牙和Zigbee接收户分类智能垃圾桶1的容量和重量信息以及报警信号。
进一步地,基于物联网的生活垃圾分类收运***中无线传感网络信息处理和控制***7包括:通信模块、决策模块和存储器。通信模块对户分类智能垃圾桶或垃圾分类智能收集箱的位置信息、垃圾容量信息和垃圾重量信息进行传输处理,通过对每个垃圾桶的RFID芯片编号来获取垃圾桶位置信息,通过垃圾桶顶部的体积感应器来获取垃圾容量信息,通过垃圾桶底部的重量感应器来获取垃圾重量信息;存储器对上述信息进行分类存储,决策模块进行最优路线分析、命令下达、体系管理控制及与智能终端物联网操作***端联网操作。最优路线分析通过结合决策模块里的GIS数据库及垃圾最优收运路线数学模型的来实现。
参见图2和图3,基于物联网的生活垃圾分类收运装置,户分类智能垃圾桶1包括内桶9和外桶10,外桶10顶部设置有RFID芯片11和体积感应器12,外桶10底部设置有重量感应器13,垃圾分类智能收集箱3顶部设置有RFID芯片11和体积感应器12,垃圾分类智能收集箱3底部设置有重量感应器13。体积感应器感应户分类智能垃圾桶1和垃圾分类智能收集箱3的容量,重量感应器感应户分类智能垃圾桶1和垃圾分类智能收集箱3的垃圾重量,RFID芯片11通过无线网络将容量信息和重量信息传输给收运管理***6。RFID芯片11根据RFID技术与体积感应器12和重量感应器13通信。
进一步地,在外桶顶部设置发光二极管和蜂鸣器,当户分类智能垃圾桶1中体积感应器12检测到垃圾深度距离桶盖很近容量不足的时候,发光二极管亮红灯,蜂鸣器蜂鸣发出报警,居民的智能终端8通过无线网络或本地网络接收到报警信息。居民自行将分类垃圾投放至小区或村的指定的垃圾分类智能收集箱3。垃圾分类智能收集箱3中体积感应器12检测到垃圾深度距离桶盖很近容量不足的时候,RFID芯片11将收运请求信号及重量感应器13检测出的重量数据传输到无收运管理***6及相关工作人员的智能终端8。
本发明的一种基于物联网的生活垃圾分类收运方法。包括以下步骤:
S1:部署物联网,并确立垃圾处理的成本模型;
S2:通过物联网获取待处理垃圾信息,并获取相应的垃圾处理站点及其车辆信息;
S3:根据成本模型计算可选的各收运线路的成本,并筛选出成本最小的收运线路,并以该收运线路指示相应的垃圾处理站点及车辆作业。
优选地,步骤S1中,部署物联网包括以下步骤:
S801:在居民家放置户分类智能垃圾桶1,包括有机垃圾桶和无机垃圾桶,在街道或小区放置垃圾分类智能收集箱3,垃圾分类智能收集箱3根据垃圾量进行箱体容积容量的配置。
S802:配置用于运输户分类智能垃圾桶1和垃圾分类智能收集箱3垃圾的垃圾清扫车2和垃圾运输车4以及处理垃圾的垃圾处理站点5。
S803:配置用于通过无线网络与户分类智能垃圾桶1、垃圾分类智能收集箱3、垃圾清扫车2、垃圾运输车4和垃圾处理站点5通信的收运管理***6。
通过上述步骤,从源头将垃圾进行分类,通过户分类智能垃圾桶1和垃圾分类智能收集箱3传输信息,收运管理***6接收信息并根据信息计算出最优收运路线,可大大提高运收效率,降低人工成本。
在实际应用中,在上述步骤的基础上,本发明的基于物联网的生活垃圾分类收运方法还可增加以下步骤进行优化:
在S801中,放置在居民家的户分类智能垃圾桶1为2个,分别投放无机垃圾和有机垃圾。放置在街道、小区或村、组的垃圾分类智能收集箱3只在容积尺寸上有差异,其它功能相同,都具有垃圾分类收集和暂存的作用。根据需求对箱体容积容量进行配备,街道沿路采用移动式配置,小区或村、组采用地埋式建设配备,顶部加盖以防止雨水进入。从户开始对垃圾进行分类处理,对于分类处理起到很大的帮助。根据需求配备垃圾箱容积,节约成本。垃圾箱可灵活的配置,适用于各种地形上使用。
参见图5,在实际应用中,该方法还能进行以下优化:户分类智能垃圾桶1和垃圾分类智能收集箱3通过RFID芯片11定位及通信,其通信的内容为体积传感器12和重量传感器13的数据,摄像头拍摄的图像。通过无线网络将信息发送至收运管理***6,收运管理***6对接收的信息进行存储以及更新,工作人员根据收运管理***6给出的反馈信息调度收运车辆,收运车辆根据收运管理***6反馈的信息进行收运工作。
在S1中,垃圾处理的成本模型是以成本最小建立的数学模型。
假设某城镇共有n个收集点,中转站为n+1,.......,n+k,中转站候选集合n+k+1,n+k+r,处理厂有n+k+rH,n+k+rfs,其中填埋厂有n+k+r+1,n+k+r+e,焚烧厂有n+k+r+e+1,n+k+r+e+f,堆肥厂有n+k+r+e+1,...,n+k+r+e+f+h>,其中s=e+f+ho。
要使包括收集、转运运输成本,处理处置设施运行成本,人力资源成本的MSW收运过程中花费最少,建立函数:
其中:y为中转站是否建设(0-1变量),n为使用年数,cca为建设转运站成本,Qi为垃圾产生点垃圾量,z为车辆选择(0-1变量),dij为i、j两点间距离,cb为b型车辆单位距离费用,Qmaxb,^%分别为13型车载重与载重利用率,ctj为设施j的单位重量垃圾处理成本,x为人员工资,xu为中转站工作人数,xb为车辆数。
该函数的约束条件包括:
对变量的定义:
对物流平衡约束:
对处理能力约束:
最优收运路线的数学模型以Matlab编制程序求解的,步骤包括根据智能管理平台设计,垃圾收集路线的优化需要确定垃圾收集点及中转站位置,收集到各垃圾收集点垃圾产生量数据,然后将数据带入优化模型,最终完成路线优化过程。图7为实际应用中垃圾收集路线优化计算得出的结果。本模型的解并不是唯一的,得出的结果是一系列可行的解,管理人员可以根据天气,路况信息等因素来做出最终的决策。
综上可知,本发明通过一种基于物联网的生活垃圾分类收运***,从源头对垃圾进行分类,实时收集、统计、分析垃圾数据,提高了垃圾的收运效率。并且通过一种基于物联网的生活垃圾分类收运方法,实现了对人员、车辆、垃圾分类清运与处理情况的实时监督和高效调度,解决生活垃圾分类收集困难的难题,降低了生活垃圾收运的人工成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.基于物联网的生活垃圾分类收运***,其特征在于,包括:放置于居民家的用于容纳分类垃圾的户分类智能垃圾桶(1)、放置于街道或小区的垃圾分类智能收集箱(3)、垃圾清扫车(2)、垃圾运输车(4)、垃圾处理站点(5)和收运管理***(6),所述收运管理***(6)通过无线网络与所述户分类智能垃圾桶(1)通信并接收来自所述户分类智能垃圾桶(1)的容量信息,所述收运管理***(6)通过无线网络与所述垃圾分类智能收集箱(3)通信并接收来自所述垃圾分类智能收集箱(3)的容量信息,所述垃圾清扫车(2)和所述垃圾运输车(4)通过无线网络与所述收运管理***(6)通信,所述户分类智能垃圾桶(1)和所述垃圾分类智能收集箱(3)的分类垃圾通过垃圾清扫车(2)和垃圾运输车(4)运送至垃圾处理站点(5);
所述收运管理***(6)包括无线传感网络信息处理和控制***(7)及智能终端(8),所述无线传感网络信息传输处理和控制***(7)包括通信模块、决策模块和存储器,所述存储器用于对户分类智能垃圾桶(1)或垃圾分类智能收集箱(3)的位置信息、垃圾容量信息和垃圾重量信息进行分类存储,所述决策模块中的GIS数据库及垃圾收运路线优化数学模型分析上述信息得到最优路线,所述通信模块将决策模块下达的命令传输出去;所述智能终端(8)包括垃圾回收客户端和物联网操作端,所述垃圾回收客户端和所述物联网操作端通过无线网络与户分类智能垃圾桶(1)、垃圾分类智能收集箱(3)、垃圾清扫车(2)、垃圾运输车(4)和垃圾处理站点(5)通信;
所述垃圾收运路线优化数学模型是以收运成本最小化为目标建立的最优收运路线的函数:
设某城镇共有n个收集点,中转站为n+1,…,n+k,中转站候选集合n+k+1,…,n+k+r,处理厂有n+k+rH,…,n+k+rfs,其中填埋厂有n+k+r+1,…,n+k+r+e,焚烧厂有n+k+r+e+1,…,n+k+r+e+f,堆肥厂有n+k+r+e+f+1,…,n+k+r+e+f+h,其中s=e+f+h,则:
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其中:cca为建设转运站成本,yja为候选地j新建a类转运站,N为使用年限,dij为i、j两点间距离,Cb为b型车辆单位距离费用,Qi为垃圾产生点垃圾量,Xij为收集点i的垃圾运往j,zib为点i垃圾由b型车辆运输,Qmaxb,μb分别为b型车载重与载重利用率,qij为设施j的垃圾处理能力,z为车辆选择(0-1变量),ctj为设施j的单位重量垃圾处理成本,x为人员工资,xu为中转站工作人数,xb为车辆数;
该函数的约束条件包括:
对变量的定义:
对物流平衡约束:
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对处理能力约束:
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上述函数的约束条件包括对变量的定义、对物流平衡约束和对处理能力约束。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的生活垃圾分类收运***,其特征在于,所述垃圾运输车(4)为与所述垃圾分类智能收集箱(3)配套的摆臂自卸式垃圾转运车,所述垃圾清扫车(2)和垃圾运输车(4)内装有GPS定位导航(14)和车载信息发送接收终端(15)。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的生活垃圾分类收运***,其特征在于,所述垃圾处理站点(5)包括垃圾转运站、垃圾处理厂和垃圾填埋场,所述垃圾转运站设置有转运站信息发送接收终端,该信息发送接收终端通过无线网络与所述收运管理***(6)进行通信。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的生活垃圾分类收运***,其特征在于,所述智能终端(8)通过无线个人域网与所述户分类智能垃圾桶(1)通信。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的生活垃圾分类收运***,其特征在于,包括户分类智能垃圾桶(1)和垃圾分类智能收集箱(3),所述户分类智能垃圾桶(1)包括内桶(9)和外桶(10),所述外桶(10)顶部设置有RFID芯片(11)和体积感应器(12),所述外桶(10)底部设置有重量感应器(13),所述垃圾分类智能收集箱(3)顶部设置有RFID芯片(11)和体积感应器(12),所述垃圾分类智能收集箱(3)底部设置有重量感应器(13);RFID芯片(11)根据RFID技术与体积感应器(12)和重量感应器(13)通信。
6.基于物联网的生活垃圾分类收运方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1:部署物联网,并确立所述垃圾处理的成本模型;
S2:通过物联网获取待处理垃圾信息,并获取相应的垃圾处理站点(5)及其车辆信息;
S3:根据所述成本模型计算可选的各收运线路的成本,并筛选出成本最小的收运线路,并以该收运线路指示相应的垃圾处理站点(5)及车辆作业;
所述步骤S1中,所述部署物联网包括以下步骤:
S801:在居民家放置户分类智能垃圾桶(1),包括有机垃圾桶和无机垃圾桶,在街道或小区放置垃圾分类智能收集箱(3),垃圾分类智能收集箱(3)根据垃圾量进行箱体容积容量的配置;
S802:配置用于运输户分类智能垃圾桶(1)和垃圾分类智能收集箱(3)垃圾的垃圾清扫车(2)和垃圾运输车(4)以及处理垃圾的垃圾处理站点(5);
S803:配置用于通过无线网络与户分类智能垃圾桶(1)、垃圾分类智能收集箱(3)、垃圾清扫车(2)、垃圾运输车(4)和垃圾处理站点(5)通信的收运管理***(6);
所述步骤S1中的成本模型是以收运成本最小化为目标建立的最优收运路线的函数:
设某城镇共有n个收集点,中转站为n+1,…,n+k,中转站候选集合n+k+1,…,n+k+r,处理厂有n+k+rH,…,n+k+rfs,其中填埋厂有n+k+r+1,…,n+k+r+e,焚烧厂有n+k+r+e+1,…,n+k+r+e+f,堆肥厂有n+k+r+e+f+1,…,n+k+r+e+f+h,其中s=e+f+h,则:
<mfenced open = "" close = "">
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</mfenced>
其中:cca为建设转运站成本,yja为候选地j新建a类转运站,N为使用年限,dij为i、j两点间距离,Cb为b型车辆单位距离费用,Qi为垃圾产生点垃圾量,Xij为收集点i的垃圾运往j,zib为点i垃圾由b型车辆运输,Qmaxb,μb分别为b型车载重与载重利用率,qij为设施j的垃圾处理能力,z为车辆选择(0-1变量),ctj为设施j的单位重量垃圾处理成本,x为人员工资,xu为中转站工作人数,xb为车辆数;
该函数的约束条件包括:
对变量的定义:
对物流平衡约束:
<mrow>
<munderover>
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<mrow>
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<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
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对处理能力约束:
<mrow>
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7.根据权利要求6所述的基于物联网的生活垃圾分类收运方法,其特征在于,所述步骤S2中的待处理垃圾信息通过置于户分类智能垃圾桶(1)和垃圾分类智能收集箱(3)上的RFID芯片(11)发送至收运管理***(6)。
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