[发明专利]垃圾分类回收过程节能调度的多维蚁群优化方法、系统

权利要求书

1.一种垃圾分类回收过程节能调度的多维蚁群优化方法，其特征在于：包括：

确定垃圾分类回收过程的节能调度模型；

采用多维蚁群优化方法对调度模型中的由车辆总行驶时间和碳排放量组成的目标进行优化。

2.根据权利要求1所述垃圾分类回收过程节能调度的多维蚁群优化方法，其特征在于：所述调度模型确定如下：

s.t.

q_ip≤Q_ipk≤Q_p(i∈N_c,p∈P,k∈K)

Q_ipk-Q_jpk+Q_px_ijk≤Q_p-q_jp(i,j∈N_c,p∈P,k∈K)

s₀＝0

x_ijk∈{0,1}(i,j∈N,i≠j,k∈K)

模型的优化目标，包含两部分：车辆总行驶时间Z₁和碳排放量Z₂；在车辆总行驶时间Z₁中，C₁为时间成本系数；k为车辆编号，所有车辆编号组成车辆集合K；N＝{0}∪N_c表示车场和回收点集合，其中0为车场编号，所有回收点编号组成回收点集合N_c；t_ij为车辆从回收点i到j的行驶时间；x_ijk是决策变量，取值为1或者0，如果第k辆车离开回收点i之后去服务回收点j则取1，否则取0；在碳排放量Z₂中，C₂为碳排放量成本系数；FU_ij为车辆从回收点i到j产生的碳排放量；q_ip表示从回收点i收集的第p类垃圾的数量，p表示垃圾的种类编号，垃圾种类编号组成集合P；Q_ipk表示第k辆车离开回收点i后装载第p类垃圾的数量；Q_p表示车辆可装载第p类垃圾的车舱容量；s_i表示车辆在回收点i处的服务时间，g₀表示车场总开放时长；S₀表示车辆在车场的服务时长。

3.根据权利要求2所述垃圾分类回收过程节能调度的多维蚁群优化方法，其特征在于：所述车辆从回收点i到j产生的碳排放量FU_ij表达式为：

式中：μ为发动机摩擦系数，N_转表示引擎转速，V_发表示发动机排量，λ＝ξ/κψ，γ＝1/1000n_tfη，α＝τ+g sinθ+gC_r cosθ，β＝0.5C_dρA；ξ表示燃料与空气质量比；κ表示柴油热值；ψ表示转换系数；n_tf表示车辆传动系统效率；η表示发动机效率参数；τ表示加速度；g表示重力加速度；θ表示道路坡度；C_r滚动阻力系数；C_d表示空气阻力系数；ρ表示空气密度；A表示迎风面积；d_ij为回收点i到j的距离，f_ij为车辆从i到j产生的货物流，为车辆在时间段σ_ε内的期望行驶速度；w表示车辆整备质量；σ_ε中的下标ε＝{1，2，…l}为时间段划分编号集合；

不同时段内车辆的期望行驶速度根据下式计算：

车辆实际行驶速度v对应的概率密度函数f(v)为：

其中，a、b、c分别表示v的最大值、最小值和最可能值。