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不确定条件下的城市固体废物规划与管理

作 者: 代超
导 师: 黄国和; 李永平
学 校: 华北电力大学
专 业: 环境工程
关键词: 机会约束 动态规划 支持向量回归 蒙特卡洛模拟 两阶段区间随机 固体废物管理
分类号: X705
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要


城市固体废物的迅速增长给世界上许多地区的社会经济,人类健康,社区环境和舒适度带来了压力,并对环境质量和可持续发展提出了严峻的挑战。因此,运用系统论的方法对城市固体废物进行规划,从而为城市固体废物管理实践提供决策支持很有必要。然而,城市固体废物管理系统存在许多复杂性,例如收集技术,服务水平和管理设施等。其次,系统参数包括成本,设施处理能力,固体废物产生率,以及废物转移目标等存在着一定的不确定性。所以,本文的目标就是把不确定优化方法应用到固体废物系统管理与规划中来处理这种复杂性和不确定性。在本文中,首先开发了区间参数机会约束动态规划模型,并对里贾纳市固体废物管理设施容量进行了规划。然后,建立了两步支持向量回归优化模型用于北京市固体废物管理,主要解决优化模型的输入参数预测不精确的问题。最后,建立了基于模拟的两阶段区间随机规划模型用于北京市固体废物管理,用来解决两阶段随机优化模型中输入参数需要模拟概率分布函数的问题。结果表明,区间参数机会约束动态规划模型能有效地反映固体废物管理系统的不确定性并能帮助决策者测试设施容量约束违背的风险,并揭示系统约束违背风险和系统费用之间的权衡。两步支持向量回归优化模型有效地反映系统的不确定性,预测了废物产生率并将其导入到整数线性优化模型,得到了更客观的结果;基于模拟的两阶段区间随机规划模型模拟了北京市固体废物产生率的概率分布函数,并将其导入到两阶段优化模型中,给出了固体废物管理方案。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 研究背景  9-10
  1.2 固体废物管理系统特征辨识  10-13
    1.2.1 动态性  11-12
    1.2.2 非线性  12
    1.2.3 多目标性  12
    1.2.4 不确定性  12-13
  1.3 本研究问题的提出  13-14
  1.4 论文的结构框架  14-16
第二章 文献综述  16-24
  2.1 预测模拟模型在固体废物管理系统中的研究进展  16-18
    2.1.1 预测模型研究进展  16-17
    2.1.2 模拟模型研究进展  17-18
  2.2 优化方法在固体废物管理系统中的研究进展  18-22
    2.2.1 确定性优化方法  18-20
    2.2.2 不确定性优化方法  20-22
  2.3 本章小结  22-24
第三章 区间参数机会约束动态规划模型用于城市固体废物管理  24-47
  3.1 研究背景  24-25
  3.2 理论方法  25-30
  3.3 案例研究  30-36
  3.4 结果分析  36-42
  3.5 后优化分析  42-45
  3.6 小结  45-47
第四章 两步支持向量回归优化模型用于城市固体废物管理  47-71
  4.1 研究背景  47-48
  4.2 理论方法  48-52
    4.2.1 支持向量回归  48-50
    4.2.2 两步支持向量回归优化模型  50-52
  4.3 案例研究  52-61
    4.3.1 北京市固体废物管理系统  52-56
    4.3.2 数据收集与分析  56-57
    4.3.3 模型构建  57-61
  4.4 结果分析  61-70
    4.4.1 废物产生量预测  61-63
    4.4.2 固体废物规划结果  63-67
    4.4.3 敏感性分析  67-69
    4.4.4 废物转移率分析  69-70
  4.5 小结  70-71
第五章 基于模拟的两阶段区间随机规划模型用于城市固体废物管理  71-98
  5.1 研究背景  71-72
  5.2 理论方法  72-77
    5.2.1 区间两阶段随机规划  72-74
    5.2.2 Monte Carlo模拟  74-76
    5.2.3 基于模拟的两阶段区间随机规划  76-77
  5.3 案例研究  77-82
    5.3.1 研究背景  77
    5.3.2 数据收集  77-80
    5.3.3 模型建立  80-82
  5.4 结果分析  82-96
    5.4.1. 废物产生量模拟结果  82-92
    5.4.2 废物管理规划结果  92-96
  5.5 结果讨论  96
  5.6 小结  96-98
附录  98-104
结论与展望  104-106
参考文献  106-119
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  119-121
致谢  121

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 固体废物的处理与利用
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