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《江西理工大学》 2018年
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基于CPS的垃圾转运调度系统的研究与设计

周桥  
【摘要】:社会发展伴随着垃圾的大量增加,垃圾问题已成为今社会重大环境难题之一,从垃圾源头产生到垃圾末端处理的全过程分析理念逐渐深入人心。近年来,CPS在网络环境中可以高度集成一系列物理对象和计算单元,并且通过交互提高处理系统信息能力及精确远程控制、实时通信以及自主协调各组件之间。将CPS系统与垃圾转运调度融合,通过CPS的各个层级实时数据采集、传输、分析数据,应用层将调度任务下发到执行机构,在统筹经济和环境效益的基础上,完成垃圾转运。本文对国内外垃圾转运调度、CPS和任务调度的研究应用现状和发展趋势进行了分析,然后就CPS架构各层级逐层介绍,总结CPS的特点、工作方式,陈述基于CPS的垃圾转运调度系统的目标。再就CPS系统的数据采集、分析、存储以及系统搭建方式进行比较选择。基于CPS的垃圾转运调度问题,对现有的优化调度算法进行介绍分析,选择遗传算法作为系统中的基本算法,考虑到传统遗传算法随机生成种群、全局搜索能力有限等缺点,研究多种群遗传算法对垃圾转运进行优化调度。将垃圾转运细分为一级转运和二级转运,分析两种转运的特点,建立相应的数学模型,运用多种群遗传算法进行仿真分析。统计调查显示,垃圾产出量持增长,比较常见的预测算法的优缺点,选用灰色预测算法对垃圾年产量进行预测,进而运用预测结果数据指导垃圾转运、处理设备的购买与建设。在EMCP云平台上设计搭建了垃圾转运调度系统,实时监控调度垃圾转运进度。最后针对赣州市章贡区市区生活垃圾转运进行实例分析,选用一组实时数据基于现有的设备车辆调度,计算花费,与传统的经验调度法花费进行比较分析,得出结论:基于CPS的垃圾转运调度系统的平均耗油量少于传统的经验调度法,切实证明本系统是有效的。
【学位授予单位】:江西理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:X705;TP18

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