[发明专利]一种垃圾回收航运物流网络构建方法

权利要求书

1.一种垃圾回收航运物流网络构建方法，其特征在于，包括：

构建第一阶段决策问题函数和第二阶段决策问题函数，所述第一阶段决策问题函数用于根据源头码头的泊位成本和泊位租赁数确定租赁成本，所述第二阶段决策问题函数用于根据源头码头的选择确定运输成本；

构建物流网络模型，所述物流网络模型包括所述第一阶段决策问题函数和所述第二阶段决策问题函数；

根据所述物流网络模型确定垃圾回收成本的最优解；

其中，所述第一阶段决策问题函数为：

所述第一阶段决策问题函数的约束条件为：

x_i≥0且为整数，

上式中，f_i表示源头码头i的单个泊位年开放固定成本，包括泊位改造成本和年租用成本；x_i表示源头码头i租用的泊位数；表示源头码头i的最大泊位数；Q(x)为第二阶段决策问题返回的最优成本，可以表示为不同随机生成量情形下期望成本，即p_s表示随机垃圾生成量情形s发生的概率，Q_s(x)表示对应情形s的第二阶段决策问题确定的成本；

对于给定的垃圾生成量情形s，所述第二阶段决策问题函数为：

所述第二阶段决策问题函数的约束条件为：

上式中，决策变量添加了上标s，表示该变量是对应垃圾生成量随机情形s的问题决策变量；t_ji表示源头码头i服务垃圾生成点j的单位成本；y_ji表示源头码头i消纳处理垃圾生成点j的垃圾量；w_ik表示源头码头i到库区码头k的垃圾单位运输成本；θ_ik表示从源头码头i运往库区码头k的垃圾量；q_j表示垃圾生成点j的垃圾未运往回填点产生的单位惩罚成本；z_j表示垃圾生成点j未处理的垃圾量；表示垃圾生成量随机情形s中垃圾生成点j的垃圾量；C_i表示源头码头i单个泊位的年垃圾处理能力；D_k表示库区码头k的年垃圾处理能力；J表示垃圾生成点个数n的集合；I表示源头码头可供租赁的泊位数m的集合；K表示库区码头集合。

2.根据权利要求1所述的垃圾回收航运物流网络构建方法，其特征在于，所述第二阶段决策问题函数的求解方法包括：

设所述第二阶段决策问题函数为一个松弛主问题函数，通过对所述松弛主问题函数进行迭代算法构造最优性割，所述最优性割为所述第二阶段决策问题函数的最优解；

其中，所述松弛主问题函数在第t次迭代求解过程中表示为：

所述松弛主问题函数的约束条件为：

Benders割集，

x_i≥0且为整数,

上式中，Ψ_s为所述第二阶段决策问题中对应垃圾生成量随机情形s的目标函数值下界；Benders割集是算法迭代过程中增加的最优性割的集合，所述Benders割集在算法迭代过程中不断更新；MP₀不包含Benders割；Ω为垃圾生成量随机情形s的集合。

3.根据权利要求2所述的垃圾回收航运物流网络构建方法，其特征在于，求解所述最优解的方法包括：

给定所述第一阶段决策问题的解对于每一种垃圾生成量随机情形s∈Ω，定义一个限制性问题所述限制性问题表示为：

将限制性问题对偶化为所述表示为：

设为对偶问题的最优解，得到：

令则得到最优性割：

其中，所述限制性问题的约束条件为：

所述的约束条件为：

τ_i为自由变量，

上式中，π_j、ω_i、γ_k和τ_i分别为和附属的对偶变量。