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1.城镇垃圾转运系统层次及布局
随着我国城市生活质量要求的提高及垃圾处理事业的发展，垃圾转运系统的转运效率和投资效益在城市环卫建设中起着越来越重要的作用。因此，转运系统的合理规划及优化设计，也随之成为城市环卫规划中的一个重要课题。
城镇垃圾转运系统的层次规划，应根据垃圾量的分布情况和垃圾处理厂的位置合理确定。一般而言，主要分为一级转运和二级转运两个层次。对于运距较远时（通常≥30km），可建立二级转运系统；否则只需建立一级转运系统，配备建设中小型转运站；小型垃圾转运站服务半径不应超过2～3km。
在转运系统的一个层次内进行布局规划，最基本的要求是节省运输费用，即应以城市总体规划和环境卫生专业规划为基础，进行优化设计。对于城市的各郊镇和郊区，可一镇（区）一站，或根据垃圾量设定，但数量不宜过多。
2.城镇垃圾转运站及转运站选址
中转站的建立将收集到的少量垃圾在站内聚集储存，经机械压实后，用大型运输车转运至终端处理设施，所以垃圾转运站是转运系统的核心，是垃圾收集后的存储、压缩、中转的车间，是分选的主要场所。转运站在垃圾转运系统乃至整个处理系统中，起着调度链接作用[1]。
转运系统优化目标为：使垃圾收运总体费用降至最低，转运站建设规模、数量、地址设置科学，转运站内作业方式与设备选择合理。因此转运站选址即成为转运系统布局规划的重中之重。
图1城镇垃圾转运系统流程简图
从城镇垃圾转运系统流程图可以看出，垃圾转运系统其实是一个大型的物流系统[2]。普通物流系统，货物流通方向是从集中到分散，因此可以说垃圾转运系统则是一个倒向的物流系统。
图2普通物流系统框图
现代物流网络中的物流节点特别是物流中心对优化整个物流网络起着重要作用，是整个物流网络的灵魂所在，这一点也同样类似于垃圾转运系统中的中转站。目前国内研究垃圾转运系统方法极少，但研究物流系统的方法却很多，而且很成熟，因此物流系统的研究方法非常值得借鉴。
物流中心选址方法很多，大致可分为定性和定量两种。
定性方法中，广泛适用的德尔菲分析模式用于涉及多目标以及模糊目标的决策。本文重点讨论定量方法。
图3选址法坐标图
建立直角坐标系，图中Gi(xi,yi)(i=1,2,3,4,5,6)表示6个垃圾收集点直角坐标位置，pi（i=1,2,3,4,5,6)表示这6个收集点的垃圾收集量，fi表示各收集点的单位量垃圾的收集运输成本费，C(X,Y)表示物流中心点的位置。
图中的选址问题可以转化为数学建模求解坐标值Xc和Yc，运用数学中的重心法：
一般地，在同一转运服务区内，单位量垃圾的收集运输成本视为相等的。因此上式可化简为：
另外，当收集点较多时，宜需用偏导法求解。根据最小二乘法数学理论，可建立如下数学模型公式
其中c表示总收集费用，Mi表示各收集点垃圾收集量。在比例系数都为1的情况下，运用微积分中求解二元函数极值的解法求解:
式中第一部分为转运站上游环节的垃圾收集费用，第二部分为转运站到处理厂下游环节的运输费用。K1表示单位量垃圾的收集成本；K2表示单位量垃圾的运输成本；
理论上这种方法能精确地求出X,Y值，但实际上求解相当困难，尤其是当n很大时，根本无法求解。但联系实际，在解决城镇垃圾转运站规划布局问题中，设置转运站是用以完成该服务区的垃圾集中、转运，通常由于行政管辖区的限定，环卫部门的转运站只能建设在其行政区域内，加上转运站至垃圾终端处理设施的运距较其服务半径通常要大得多，所以在求解上式时，只需考虑相对各收集点的最佳转运站选址即可。
3.东莞市石碣镇中心区垃圾转运站选址规划实例
3.1背景条件
东莞市石碣镇总面积36.2平方公里，总人口约23万人。镇内转运设施多建于上世纪80年代，转运站多为人力坡道式，费时费力；且转运布局并不合理。随着城镇化及社会经济的高速发展，转运系统已经不能适应发展的要求。2006年石碣镇提出了“创建全国卫生镇”的目标，落实环卫专业规划，重建转运设施。
规划中石碣镇中心区包括新城居委会、石碣居委会两个行政区划，其中石碣居委会共5个村民小组。规划中心区作为一个转运布局分区，实际服务人口约5万人，目前垃圾收集总量约55吨/日。该转运服务区到终端处理厂（横沥镇垃圾焚烧厂）平均运输距离16公里。
考虑石碣镇中心区面积不大，日均垃圾量也不太多，仅建立一个小型垃圾转运站就足以满足全区的要求，规划设计规模为80吨/天。
3.2转运站选址
垃圾转运站的选址除了要满足布局要求条件外，应满足以下原则：（1）统筹考虑服务区域、运输距等因素，布局经济、合理；（2）交通便利，易安排运线路；（3）有可靠的电力供应、供水水源及污水放系统；（4）不宜设在公共设施集中区域和靠近人流车流的集中地区[3]。
运用上节分析的结论，可从理论上算出石碣镇中心区垃圾转运站的选址位置。中心区范围内现有垃圾屋、收集站共8个，作为垃圾转运的上游环节。
转运站下游环节主要指垃圾从转运站到垃圾处理处置场所的过程。设计的关键在于：（1）装载/压实装置应与转运车辆相配套；（2）安排合理的运输路线将垃圾从转运站运至终端处理厂等。
为节省运输成本，综合考虑转运站上游环节与下游环节，则应套用式④。分析背景条件可知，该服务区到终端处理厂直线距离16公里，远大于服务半径。因此采用式②求解更为适用。
在规划区域内建立直角坐标系，图中Gi(xi,yi)(i=1,2,…,8)表示8个垃圾收集点直角坐标位置，Pi（i=1,2,…,8)表示这8个垃圾收集点的垃圾产生量，C(X,Y)表示垃圾中转站的位置。各收集点的坐标见下图
图4垃圾收运系统布局图
其中，G1～G5分别为石碣居委会的5个村民小组，各村均设有垃圾收集点，收集服务半径在400米以内，宜采用人力车收集。G6为原中心区转运站（百花路转运站），规划改为垃圾收集站；G7为新建的石竭中学收集站，G8规划设立新城区收集站，收集站服务半径都在1千米上下，且收集垃圾量较大，均可采用小型机动车收集。从收集点站到转运站宜采用密闭式垃圾车进行一次运输。
表1收运系统坐标图
对以上8个收集点，计算镇中心区规划转运站最佳选址坐标可为
因此，规划转运站的理论坐标为C（61.0，28.9）。以此作为指导，结合前述转运站选址的一般原则，并且考虑环卫设施征地困难及周边环境影响等因素，石碣镇中心区规划转运站定点为文化中心转运站，坐标（60，29）。此地获国土资源部门批准后，已经开始建设一座压缩式小型转运站，至终端处理厂运距16公里。
4.小结与讨论
通过定量计算的数学方法初步研究城镇垃圾转运站建设中的选址问题，为环卫设施选址难提供了科学的方法，在征地等事宜中提供可靠的说服力。本文引用的物流系统的研究方法，运用于垃圾转运系统，是与前人的研究分不开的。文中方法在解决同时考虑垃圾收集与运送至终端处理厂的复合情况下，即第2结中的④式，该模型有待于进一步研究简化。
参考文献
[1] UnitedStatesEnvironmentalProtectionAgency.WasteTransferStation:aManualforDecisionMaking[M].theUnitedStatesEnvironmentalProtectionAgencySolidWasteandEmergencyResponse,2002
[2] 陶渊,等.城市生活垃圾收运物流系统规划的编制[J].环境卫生工程,2004,12(2):81~83
[3] 陈海滨,邓成.城镇垃圾转运系统布局研究[J].中国环保产业,2006,10:32~35
