绿色生产视角下RAP再生工厂的多层布局规划与方案评价研究--以山岭重丘区为例

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在《中国制造2025》全面部署、实施绿色制造工程的背景下,目前的沥青混合料搅拌站由于“三废”排放不达标,以及不能实现回收沥青路面材料(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)的绿色生产,迫切需要向具有循环再生功能的清洁化、智能化的回收沥青路面材料再生工厂(简称:RAP再生工厂)转型。目前RAP再生工厂的设施布局仍处于简单拼装的阶段。合理的布局规划能在保证产品质量的前提下,降低RAP再生工厂的建设成本、物流成本,提高产品的生产效率,减少对环境的负面影响。我国是一个多山国家,山岭重丘区城市的战略意义深远,而山区的地形地貌对工厂的布局规划有着重大影响。因此研究绿色生产视角下,山岭重丘区RAP再生工厂的多层布局规划与方案评价方法,具有重要的社会经济意义。
  首先,本文总结了目前沥青混合料生产方式的不足,从绿色投入、生产工艺、环保措施三个方面,提出了RAP再生工厂实现绿色生产的主要内容。其次,基于SLP法对RAP再生工厂的功能区进行划分、定位和相关性分析,得到了功能区间的相对位置关系。再次,通过分析山岭重丘区地形对工厂布局的影响,提出了RAP再生工厂多层布局的原则与目标。在此基础上,基于聚类分析方法对总体功能区进行分层设置,结合功能区间的相对位置关系形成了初始布局。接着以非物流相关性最大、物流成本最小、低碳为目标函数,构建多层布局的优化模型,并运用多目标遗传算法求解,得到了不同分层方式下的平面优化布局。再通过分析生产类功能区的竖向物流关系,针对生产设施进行了立面优化布局。结合平立面布局,得到了三种典型的空间布局方案。然后,基于系统性、代表性、差异性、简易性、可行性原则,构建了由结构与功能性、绿色性、经济性3个准则、12项指标组成的RAP再生工厂布局规划方案评价指标体系。接着提出布局方案绿色生产水平的四级评价标准,构建基于ANP-熵权的物元可拓评价模型,在考虑评价指标间相互影响的情况下,结合决策者的主观经验和数据的客观性,运用博弈模型确定指标权重,对三种空间布局方案进行了综合评价。最后,结合重庆江津地区珞璜工业园区RAP再生工厂建设项目,对建立的多层布局规划和方案评价模型进行了案例分析。
  研究结果表明:采用绿色生产视角下RAP再生工厂的多层布局规划与方案评价方法得到的三种空间布局方案,相比初始布局方案付出的成本更低,功能区间的相关性更强,对环境的负面影响更小。该方法为解决山岭重丘区RAP再生工厂的布局规划和方案决策难题提供了新的思路。
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