城市垃圾运输处理中运输规划的研究现状与方向论文

城市垃圾运输处理中运输规划的研究现状与方向论文

　　城市垃圾的处理一直是世界各国关注的问题。据调查，全球每年新增垃圾超过10亿吨，其中城市垃圾占相当大的比例。近年来，由于我国经济的高速发展和城镇化加速推进，城市垃圾的产生量逐年增加。在1992年，城市垃圾日产量就己高达820多万吨，且年增长率接近9％[1]。这些垃圾占用土地，污染水体，破坏植被，污染大气，对环境造成了很大的破坏。另一方面，可持续发展观要求我们大力发展循环经济，建设节约型社会。因此，如何妥善规划和管理这些与日俱增的城市垃圾已成为众多学者关注的热点。

　　实质上，城市垃圾处理问题是一类具有特殊约束的运输问题。由此，本文从运输问题角度对城市垃圾处理研究进行文献梳理并总结展望。具体从城市垃圾运输路线、运输模式、运输处理算法和模型建立以及回收运输网络系统等四方面展开。

1城市垃圾处理运输路线

　　目前，我国661个设市城市的垃圾日产量达15601万吨，其中51.97%的垃圾进行集中处理。因此，每日的垃圾运输量极其庞大。面对如此庞大垃圾量的运输处理问题，运输路线的优选显得尤为重要。

　　1.1国外的垃圾运输路线研究AndersonLE[2]最早将混合整数规划的方法应用在垃圾收运系统的规划中。AndersonD（1992）在研究垃圾转运站、填埋场的选址优化和垃圾物流路线的优化时，成功运用地理信息系统（GIS）[3]得出最优路线。MCandidaMourao（2000）针对葡萄牙里斯本的一个区的生活垃圾收运问题，通过求解含边界约束的CARP问题[4]得到优化路线。

　　通过比较不难发现，国外在此方面的研究正逐渐向技术化、精细化的方向发展。而这种发展趋势也不断影响着国内学者们的研究。

　　1.2国内的垃圾运输路线的研究而在国内，垃圾中转站的设置标准、布点、垃圾运输调运量等是对城市垃圾运输路线优化的主要研究焦点。

　　刘桐武、刘兆龙[5]应用线性规划原理建立了相应模型，并改进了沈阳市城市垃圾运输的收运方案，使全市的收运方案合理化，缩短了行车路线，节约了成本。

　　国内学者对于运输路线的研究在考虑经济效益的同时，也逐渐将其他效益纳入研究的范围内。宋薇等[6]利用加权法建立了垃圾运输路线模型，并提出了一种新的垃圾收运路线优化问题解决方案。该模型实现了以单目标优化模型实现经济、环境与社会多目标优化的作用。其研究表明在城市垃圾运输过程中选择合理路线不仅可加快垃圾在整个运输系统中的流转速度，减少垃圾堆积的可能，同时可以节约大量人力、物力资源。

　　而对于计算机技术与垃圾运输的结合，国内学者也多有涉猎。樊玲尝试运用GIS（地理信息系统）获得应急运输的最优路径。其研究对GIS的多领域运用进行了尝试探索[7]，为他人进行其他研究做了铺垫。而王桂琴、高博[8]等通过借鉴樊玲等的研究，发表了《基于GIS和多目标的生活垃圾运输路线优化研究》。他们利用最短路径搜索法和层次分析法，借用GIS中网络分析工具，建立了可视化多目标垃圾运输体系，并搜索出不同目标下城市垃圾最佳运输路径。该研究结果为海淀区城市垃圾运输系统提高收运效率、减少运输过程中环境污染以及针对多种情况采用不同运输路线等问题提供了理论指导和技术支持。

　　根据以上文献，我们可知垃圾运输路线优化问题不仅要求经济成本最低化，更是要求实现经济、环境与社会综合效益的最优化。目前该领域的研究基本都以追求最低经济成本为目标而展开，却忽略了经济效益与环境、社会的综合效益的最优。同时，研究方法大多基于传统的线性规划方法，在结合现已蓬勃发展的计算机、网络技术来研究运输路线问题的方向上突破较少。另外，现有的诸多研究大多忽视了城市化进程的速度。研究结果往往只能供城市未来几年的参考，而无法长期使用。

2城市垃圾处理运输模式——第三方物流

　　第三方物流是由供方与需方以外的物流企业提供物流服务的业务方式。运用第三方物流进行垃圾运输，可以从更宏观的角度考虑垃圾物流合理化的问题，从而简化物流环节，进行合理运输。这有利于对城市垃圾在更广泛的范围内进行合理收运和处理，可以避免自有物流带来的运输效率低、收运环节繁琐、企业负担过重、城市污染加剧等问题。

　　运用第三方物流来进行城市的垃圾运输还是一种新兴的运输模式。这种运输模式不论在概念方面还是在实际应用方面都在不断的成熟完善之中。

　　2.1垃圾物流废弃物物流的概念是将第三方物流运用于城市垃圾运输的基础。吕向东、施先亮指出物流根据其业务活动的性质，可以分为供应物流、生产物流、销售物流、回收物流、废弃物流[9]。从性质看，城市的活动过程可概括为一个吐故纳新的过程。纳新即指供应物流，吐故即是在生产生活的消费过程中所产生的废旧物，其一部分是可通过回收利用形成一种新的资源，而剩下的不可再生利用的废旧物，称之为废弃物。为处理这些废弃物而进行的物流活动属于废弃物物流。对废弃物中垃圾处理过程所进行的物流活动就是城市垃圾物流。他们的研究论证了城市垃圾运输与第三方物流结合的可行性，为其他学者的研究提供了参考依据。

　　从物流系统理论看，城市垃圾收运系统实际上就是一种物流系统——城市垃圾物流系统[10]。城市垃圾物流就是根据具体情况将城市日常生活中产生的失去原有使用价值的物品，进行收集、分类、包装、运输，并分别运送到专门处理场所时所形成的物品实体流动（陶渊，黄兴华，2004）。他们在借鉴物流系统理论的基础上，对城市垃圾物流系统进行了研究。城市垃圾物流系统的概念从新的角度，对垃圾物流的主要特殊性进行了研究。

　　2.2第三方物流具体运用研究废弃物物流还在不断成熟之中，学者们对于实例应用的研究还比较少。齐玉梅等（2008）分析了当前生活垃圾收运和第三方物流发展的现状与特点，并以上海市为例，探讨了第三方物流在垃圾收运过程中的应用[11]。他们指出：两者的结合应在实践的基础上对产生的影响和效果开展综合评价。应采用多指标对复杂的物流过程进行评价，建立包括技术性指标、经济性指标和社会性指标这三个层次的评价指标体系，从而不断提高垃圾物流的效率与效益。他们的研究对于第三方物流在垃圾运输中的具体运用进行了详细阐述，对第三方物流和垃圾运输相互结合发展的研究领域具有重要指导意义。

　　总结可得，城市垃圾物流系统的总体发展趋势是系统化、集成化和社会化，其发展目标可以概括为作业工艺科学化、作业设备机械化、规划管理信息化和物流过程清洁化。目前，学者对该领域的研究主要集中在系统的建立与完善方面，对于垃圾物流系统的具体应用及实地案例分析研究较少。同时，目前对城市垃圾物流系统的研究大多停留于机械化阶段，对更高层次的信息化、清洁化涉及较少。