排队论在垃圾转运站设备优化配置中的应用

式中：k1为服务范围内垃圾收集率，取值0.9；k2为垃圾排放季节性波动系数，取值1.3；n为转运站服务范围内人口数量；q为人均垃圾排放量，取1.15kg/(人•d)；k3为收集箱填充系数，取0.9；ρs为生活垃圾平均密度，取0.35t/m3；v为垃圾收集箱容积5m3；t为垃圾收运作业时间，取值8h/d。
根据式(19)，采用边际分析法对转运站排队服务系统费用模型进行计算。当s＝4时，L4－L5为0.2858，小于1.1656；L3－L4为1.7673，大于1.1656，满足边际分析式(19)。所以s*＝4时为压缩机即转运单元的最佳数量，计算结果见表2。
表2模型计算结果

排队论方法是一种随机动态方法，考虑了系统的随机动态因素，可以达到设备优化配置的目的。垃圾收集运输作业受到交通、天气及垃圾产量变化等诸多因素的影响，波动性很大，是一个随机动态过程，而排队论方法正是从随机动态的角度来研究转运站系统；同时，通过排队论方法构建的转运站排队服务系统费用模型，是从费用的角度来进行设备的配置，考虑了系统的费用平衡。通过考察系统各项指标值可以发现配置4台压缩设备，比配置3台压缩设备能使转运站系统具有更高的稳定性和经济性。压缩设备数目s为3时，转运站系统服务强度ρ为0.7778，压缩设备的空闲率P0为0.0642，垃圾收集车辆的平均逗留时间Ws为0.1598，车辆排队队长Ls为4.4733，系统总费用R为494.7053；而压缩设备数目s为4时，系统服务强度降低为0.5833，设备空闲率增加为0.0898，车辆的平均逗留时间降低为0.0966，车辆排队队长降低为2.7060，系统的总费用则降低为457.3585。
4结论
1)提出了一种以排队论为基础的随机动态方法。通过对转运站系统中垃圾收集、中转、运输的随机动态过程特征的分析，引入M/M/S排队模型，同时构建转运站排队服务系统费用模型来进行转运站压缩设备的配置，并且通过实例分析验证了该方法的可行性。
2)提出的转运站设备配置方法考虑了垃圾收集运输过程的随机动态特征以及系统的费用效益平衡，可以达到系统优化的目的。
3)实例分析的结果表明，采用排队论方法进行转运站设备配置，可以降低转运站系统服务强度和垃圾收集车辆的平均逗留等待时间以及系统的总费用，提高系统的稳定性和经济性以及抗风险能力。
参考文献：略