1、GIS 的城市生活垃圾收運(yùn)治理系統(tǒng)出基于地理信息系統(tǒng)(GIS)掃描與分支定界相結(jié)合的算法實(shí)現(xiàn)垃圾收運(yùn)的調(diào)度優(yōu)化試驗(yàn)，結(jié)果說明，系統(tǒng)能便利有效地進(jìn)展垃圾治理并削減收運(yùn)本錢。關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)；垃圾治理；優(yōu)化調(diào)度概述 散。我國城市生活垃圾產(chǎn)生量大，不少城市陷入生活垃圾的包圍之中，阻礙了城市的進(jìn)展， 對四周環(huán)境造成嚴(yán)峻污染和破壞1?？焖僭鲩L的城市生活垃圾帶來了諸多問題，包括因收 的二次污染。地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS)技術(shù)在城市生活垃圾處理領(lǐng)域的爭辯和應(yīng)2使用 GIS 技術(shù)決策系統(tǒng)幫助政府更加合理有效地對填埋廠進(jìn)展選址；文獻(xiàn)3將 GIS 4GI

2、S GIS 技術(shù)的使用和擴(kuò)展主要聚焦于諸如垃圾收集點(diǎn)、中轉(zhuǎn)站、填埋廠等垃圾相關(guān)設(shè)施的選址關(guān)心決策。 要靠協(xié)調(diào)兩者沖突的行動(dòng)5。因此，為削減不必要的生活垃圾污染、改善城市生活環(huán)境， GIS 的系統(tǒng)可以利用其大數(shù)據(jù)處理和快速可視化的的信息。城市生活垃圾收運(yùn)治理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)系統(tǒng)需求分析4 4 個(gè)過程中的各 GIS 大數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)快速可視化力量，實(shí)現(xiàn)通用地理信息系統(tǒng)功能、生活垃圾專用屬性查詢、運(yùn)輸車輛實(shí)時(shí)跟蹤、運(yùn)輸車優(yōu)化調(diào)度、優(yōu)化路徑可視化分析。從實(shí)物(垃圾)流向看，垃圾產(chǎn)生后經(jīng)運(yùn)輸系統(tǒng)到達(dá) 3 種處理方式站點(diǎn)，分別為燃燒處理廠、 運(yùn)輸系統(tǒng)。另外，該系統(tǒng)使用 GPS 和無線通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸系統(tǒng)的監(jiān)

3、控，以標(biāo)準(zhǔn)和優(yōu)化運(yùn)輸系統(tǒng)作業(yè)。城市生活垃圾收運(yùn)治理系統(tǒng)模型如圖1 所示。1 城市生活垃圾收運(yùn)治理系統(tǒng)模型系統(tǒng)構(gòu)造城市生活垃圾收運(yùn)治理系統(tǒng)承受層次化設(shè)計(jì)方案，系統(tǒng)層次構(gòu)造如圖2 所示。2 系統(tǒng)層次構(gòu)造4 層：數(shù)據(jù)層，實(shí)現(xiàn)層，功能層和用戶層。數(shù)據(jù)層為系統(tǒng)供給數(shù)據(jù)支持，是系統(tǒng)運(yùn)行的根底，包含4 個(gè)數(shù)據(jù)庫：GIS 形式存儲(chǔ)，并以此為地圖可視化和運(yùn)輸系統(tǒng)的優(yōu)化調(diào)度供給地理數(shù)據(jù)支持。專用屬性數(shù)據(jù)庫供給諸如垃圾收集點(diǎn)、中轉(zhuǎn)站、處置廠、運(yùn)輸系統(tǒng)數(shù)據(jù)等垃圾直接相關(guān)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。實(shí)時(shí)信息數(shù)據(jù)庫接收來自運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)輸車輛GPS 坐標(biāo)，并向系統(tǒng)供給此類數(shù)據(jù)效勞。優(yōu)化信息數(shù)據(jù)庫承受系統(tǒng)依據(jù)歷史相關(guān)垃圾產(chǎn)生以及各垃圾處置相

4、關(guān)單位處理力量數(shù)據(jù) GIS 組件式開發(fā)工具實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)效勞功4 大功能：根底地理信息可視化及操作，垃圾信息可視化及操作，運(yùn)輸系統(tǒng)監(jiān)控和優(yōu)化結(jié)果可視化及操作。用戶層為人機(jī)交互界面，為用戶供給友好交互接口。 3 城市生活垃圾收運(yùn)治理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)建模城市生活垃圾收運(yùn)治理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)治理包括預(yù)處理和一般處理2 前的數(shù)據(jù)預(yù)備工作，其包括對地理信息根底數(shù)據(jù)(Shape files 格式文件)的檢查和修復(fù)、道路網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錁?gòu)造生成以及處理設(shè)施() 間的最短路徑搜尋。預(yù)處理的結(jié)果數(shù)據(jù)按肯定的數(shù)據(jù)模型存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，作為后續(xù)處理， 包1 GIS 組件來實(shí)現(xiàn)這些功能。 預(yù)處理生成的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中，設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)庫模型如圖

5、3 所示。垃圾收集點(diǎn)、中轉(zhuǎn)站、停車場、處置廠等因其均為線狀構(gòu)造圖層，所以在數(shù)據(jù)層面上處理設(shè)施往往偏離道路，即無通往處理設(shè)施的道路。另外，很多處理設(shè)施(尤其是垃圾收集點(diǎn))在地理位置上比較接近，并且在實(shí)際中也是由運(yùn)輸 車徑，從而減輕了優(yōu)化模型的處理簡單度，滿足運(yùn)輸車輛實(shí)時(shí)優(yōu)化調(diào)度的要求。3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模型垃圾收運(yùn)調(diào)度優(yōu)化在城市生活垃圾收運(yùn)治理系統(tǒng)中城市生活垃圾收運(yùn)治理系統(tǒng)通過預(yù)處理局部生成兩兩處理設(shè)施對應(yīng)訪問點(diǎn)間的最短路徑并 存儲(chǔ)入數(shù)據(jù)庫(見圖 3)。最短路徑以起始訪問點(diǎn)和終止訪問點(diǎn)為特征屬性，即起始和終止訪問點(diǎn)均一樣的最短路徑只存在一條。并且弧段(最短路徑的中間路段)承受道路編碼和方向 2 sh

6、ape files 文件內(nèi)部編碼，方向指其所屬最短路徑的挨次。6結(jié)合的 2 4 所示。4 掃描算法示意圖掃描算法(Sweep Algorithm)的求解過程如下：(1)以起始點(diǎn)為原點(diǎn)建立極坐標(biāo)系；計(jì)算每個(gè)點(diǎn)與極軸構(gòu)成的角度；從最小角度的點(diǎn)開頭并兼顧約束條件，按逆時(shí)針方向?qū)⒖蛻糁饌€(gè)參加到當(dāng)前組中，直到1 個(gè)組；重復(fù)(3)，直到將全部收集點(diǎn)都參加到組中。的原則，一個(gè)活節(jié)點(diǎn)一旦成為擴(kuò)展節(jié)點(diǎn)(E-節(jié)點(diǎn))R 后，算法將依次生成它的全部孩子節(jié)點(diǎn)，R E-節(jié)點(diǎn)。原型系統(tǒng)開發(fā)系統(tǒng)功能GIS 組件式開發(fā)工具M(jìn)ap Objects7，通過對地理數(shù)據(jù)的編輯和處理以及與屬性數(shù)據(jù)的捆綁連接實(shí)現(xiàn)其功能，從信息顯示和運(yùn)輸車

7、輛的實(shí)時(shí)監(jiān)控等要求。系統(tǒng)最終實(shí)現(xiàn)的功能主要包括：根底地理數(shù)據(jù)操作實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)的圖層操作、查詢操作，包括點(diǎn)查詢、線查詢、矩形查詢、多邊形查詢和表達(dá)式查詢，以達(dá)成信息的便利視圖和簡易治理。垃圾信息屬性治理及操作產(chǎn)生量，設(shè)定運(yùn)輸車輛運(yùn)輸范圍。垃圾收運(yùn)調(diào)度優(yōu)化供給應(yīng)優(yōu)化模型 2 個(gè)垃圾處置對象間的最短路徑以及所要求的車輛運(yùn)輸范圍和垃圾收集點(diǎn)，直觀呈現(xiàn)優(yōu)化模型得出的車輛路徑。運(yùn)輸車輛實(shí)時(shí)跟蹤集點(diǎn)，做到日產(chǎn)日清。通過 GPS 和遠(yuǎn)程無線通信技術(shù)，車輛實(shí)時(shí)跟蹤可以有效監(jiān)管車輛，保證車輛標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)。輸力量、均化垃圾終端處置量等的實(shí)現(xiàn)供給了可能。應(yīng)用實(shí)例本文以上海市浦東區(qū)作為試點(diǎn)區(qū)域?qū)?GIS 的城市生活垃圾收運(yùn)治理系統(tǒng)進(jìn)展了驗(yàn)證，其支持的各項(xiàng)功能大大便利了垃圾的收集和流向治理 了高效平臺(tái)。圖 5 數(shù)據(jù)。5 垃圾收運(yùn)調(diào)度優(yōu)化路徑該治理系統(tǒng)使治理者能直觀地查看垃圾治理的分區(qū)狀況(功能區(qū)劃分)、垃圾收集點(diǎn)分布、運(yùn)5 界面合，而實(shí)際線路因 GPS