我院曹瑾鑫教授团队在农业工程与农业综合领域TOP期刊Biosystems Engineering发表研究成果

近日,我院曹瑾鑫教授团队的一项研究成果“Resource allocation and route planning under the collection price uncertainty for the biomass supply chain”被农业工程与农业综合领域TOP期刊Biosystems Engineering录用(中科院一区,WOS一区)。
生物质能作为可持续、清洁、安全的能源在应对温室气体排放和全球变暖方面发挥着至关重要的作用。内蒙古自治区生物质资源极为丰富,特别是农区和半农半牧区的秸秆资源、牧区禽畜粪便以及林区落叶资源等。不当的生物质资源处置将给环境带来巨大压力。由于生物质资源供应点分布广泛且分散,具有供应不确定性、季节性等特点,因此提高生物质资源供应链运行效率、降低投资运营成本,对于提高生物质资源的回收、转化及利用效能具有至关重要的作用。

图1. 生物质供应链网络典型框架图

该研究充分考虑生物质原料供应的不确定性及其回收成本的不确定,针对收集价格不确定下的生物质资源分配与路径规划问题,提出了一个先进的生物质资源供应链设计模型。该研究解决了三个关键问题:1)快速热解设施选址与规划;2)生物质资源分配;3)生物质资源运输路径优化。在考虑快速热解厂收集价格不确定的条件下,建立了一个两阶段随机混合整数规划模型,以最小化生物质供应链总成本,提出了一种结合样本平均逼近法的混合模拟退火算法来求解该模型,并验证了算法的有效性。实验结果表明,本研究提出的随机规划模型优于传统的确定性模型,可以科学、准确、高效确定快速热解厂的最优位置、合理配置生物质资源、优化运输路线,提高生物质资源供应链运作效率,有效降低投资运营成本,从而为管理者的决策提供参考依据。

图2. 初始解决方案产生步骤

图3. 邻域结构

图4. 随机规划模型与确定性模型结果对比

该成果得到了国家自然科学基金和内蒙古自治区关键技术攻关项目的支持。

论文链接:

https://authors.elsevier.com/a/1itr55TbkkR7xI

 

来源:办公室

 

创建时间:2024-04-09 10:13