-
根据《中国统计年鉴2019》的数据,2019年我国农村人口7.2亿,农村城镇化水平达到45.6%。伴随着农村经济的快速发展,农村生活垃圾呈现出产生量增快、类别繁杂、分布散乱等特点。目前我国主要城市已经建立垃圾分类收运管理系统,具备完整的垃圾分类收运点和路线,但广大农村地区的垃圾分类收运还没有大面积实施,这是由于我国农村地区垃圾收运点比较分散,地理环境和交通设施比较落后,农村环境还存在地域性,不同地区的农村环境存在较大差异等因素造成的。基于此,2020年住建部发布了《住房和城乡建设部办公厅关于组织推荐农村生活垃圾分类和资源化利用示范县的通知》(建办村函[2020]314号),要求加大对农村生活垃圾分类收运和资源化利用成效,及时总结推广示范县、村经验和做法。通过走访调研发现,我国农村地区没有完整的生活垃圾分类收运平台,针对农村垃圾收运缺乏合理的规划和管理,无法及时准确的了解农村生活垃圾信息,造成农村生活垃圾分类不够精准和收运不及时、各负责区域模糊和生活垃圾收集点分布不到位[1]。
针对这些问题,农村生活垃圾分类收运和管理,不仅要考虑收运路线规划的距离长短和成本问题,还要考虑各车次工作复合的公平性、均衡各路线的收运量等问题。有限的资源配置条件下,在垃圾收运作业流程中,每一台垃圾车皆由垃圾分化处理中心出发,依据安排的路线进行垃圾收运和清理工作[2]。所有垃圾车路线指派可视为一个具有车辆容量限制及行驶里程限制的问题。以往垃圾收运路线规划大多是满足收运需求下追求最小总成本为主要目标,导致各车次工作人员的工作时数及负担收运量被忽略。过于重视成本降低,很可能规划出工作量非常不平均的路线规划[3]。垃圾收运管理对整个垃圾处理体系影响甚大,一个成本利率较佳且劳动力平均的方案,往往会比最低成本但劳动力不均的方案更易于让人接受[4]。
因此,本研究以垃圾收运量、收运点数,以及收运距离等方面,针对不同现况改变,规划出适宜收运范围及路线,并且以劳动力平均公平性角度提高目前垃圾收运效率。通过基于北斗终端的地理信息系统技术[5],结合信阳市农村垃圾收运实际状况,进行研究分析,并对信阳市的农村生活垃圾分类收运网络进行了科学的规划、设计和管理。
基于北斗的农村生活垃圾分类收运管理研究
——以信阳市平桥区为例Research on management of rural domestic waste classification, collection and transportation based on Beidou technology ——Take Pingqiao District of Xinyang City as an example
-
摘要: 在乡村振兴背景下,针对广大农村地区生活垃圾分类不够精准和收运不及时、负责区域模糊和分布不到位的问题,该研究运用北斗地理信息系统,在特定基本假设下,利用沃罗诺伊图空间分割算法和模糊C均值算法,建立符合限制条件的不规则收运范围,在将服务范围内的收运点以最近邻点法进行路线建构串联,建立适合农村的合理且有效的生活垃圾分类收运管理平台模型,并以信阳市平桥区为例对模型进行验证。结果表明,模型可靠且取得较好经济效益。最后为农村生活垃圾分类收运提出有针对性、可行性的科学治理建议和实施方案。
-
关键词:
- 北斗终端 /
- 地理信息系统 /
- 农村生活垃圾收运管理平台模型 /
- 车辆网络规划 /
- 垃圾收运效率
Abstract: Under the situation of the rural revitalization, based on the Beidou Geographic Information System (Beidou Gis), the Voronoi graph spatial segmentation algorithm and the Fuzzy C mean algorithm are used to establish the irregular receiving range with certain basic assumptions to sovle the problems of classification, collection and transportation of the domestic waste in the rural areas, and the unclear responsibility, as well as the insufficient distribution. The collection and transportation points in the service area are connected in series with the nearest neighbor method to establish a reasonable and effective management platform model for the collection and transportation of the domestic waste in the rural areas. The model is verified by the example of Pingqiao District Xinyang. The results show that the model is reliable and has a good economic benefit. In addition, the scientific treatment proposal and the implementation plan of the pertinence and feasibility for the rural domestic waste classification, collection and transportation are also proposed. -
表 1 垃圾收运管理效果比较
管理效果 收运车辆/辆 收运距离/km 收运车次/次 实施前 10 582 21 实施后 7 163 14 节省率/% 30 72 33 表 2 垃圾收运点管理效果比较表
收运车次 现有方案收运点数 本文方案收运点数 1 78 126 2 37 119 3 31 118 4 33 119 5 36 121 6 60 58 7 43 122 8 96 104 9 51 21 10 48 32 11 69 28 12 53 42 13 82 41 14 62 118 -
[1] 唐学军, 陈晓霞. 乡村振兴视域下农村生活垃圾治理的路径[J]. 中国环境管理干部学院学报, 2019, 29(5): 48 − 51. [2] 贾亚娟, 赵敏娟, 夏显力, 等. 农村生活垃圾分类处理模式与建议[J]. 资源科学, 2019, 41(2): 338 − 351. [3] 奚慧. 上海市生活垃圾全程分类体系建设现状分析及对策建议[J]. 环境卫生工程, 2020, 28(3): 81 − 85. [4] 谢梦阳, 李光明, 张珺婷, 等. 信息化技术在城市生活垃圾收运管理中的应用[J]. 环境科学与技术, 2016, 39(S1): 318 − 324. [5] 胡洋, 仲璐, 王璐. 农村生活垃圾分类及资源化利用现状和问题浅析[J]. 环境卫生工程, 2019, 27(6): 64 − 67. doi: 10.3969/j.issn.1005-8206.2019.06.014 [6] 李霖, 邢小雨, 李国忠. 北斗导航系统应用于测绘地理信息服务的标准化技术体系分析[J]. 测绘通报, 2015(3): 6 − 11. [7] 董伟, 黄永帅. 亚米级导航定位系统设计与实现[J]. 测绘科学, 2020, 45(12): 55 − 61. [8] 刘西岭. 浅谈地理信息系统在工程测绘中的应用[J]. 工程建设与设计, 2019, 18: 252 − 253. [9] 陈善平, 邰俊, 张多雨. 村镇垃圾收运研究现状分析[J]. 环境卫生工程, 2017, 25(1): 62 − 65. doi: 10.3969/j.issn.1005-8206.2017.01.016 [10] 符俊波, 马慧民, 张爽, 等. 有垃圾量变动的生活垃圾收运车辆调度干扰管理研究[J]. 上海理工大学学报, 2017(4): 368 − 375. [11] 庞燕, 罗华丽, 邢立宁, 等. 车辆路径优化问题及求解方法研究综述[J]. 控制理论与应用, 2019, 36(10): 1573 − 1584. doi: 10.7641/CTA.2019.90120 [12] 龚咏喜, 赵亮, 段仲渊, 等. 基于地标与Voronoi图的层次化空间认知与空间知识组织[J]. 地理与地理信息科学, 2016(6): 1 − 6. doi: 10.3969/j.issn.1672-0504.2016.06.001 [13] 史丙新, 马超, 孔军, 等. 基于Voronoi图的区域场地类别边界划分[J]. 华北地震科学, 2017, 35(4): 34 − 37. doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2017.04.006 [14] 徐俊虎, 缪巍, 毛俊, 等. 静脉产业模式下北京建筑垃圾资源化利用技术研究与实践[J]. 环境卫生工程, 2020, 28(1): 22 − 25. [15] 王海锋, 陈景明, 王广民. 基于改进距离和蚁群算法的农村垃圾回收路线优化研究[J]. 环境卫生工程, 2019, 27(4): 87 − 92. doi: 10.3969/j.issn.1005-8206.2019.04.022 [16] 高新波, 李洁, 谢维信. 模糊c均值聚类算法中参数m的优选[J]. 模式识别与人工智能, 2000(1): 7 − 11. doi: 10.3969/j.issn.1003-6059.2000.01.002