随着经济人口的快速增长和城市化进程的不断推进,我国城市生活垃圾的产生量以每年3-10%的速度快速增长。日益增长的垃圾量给市政环卫部门带来了巨大的清运压力,也是造成我国垃圾围城现象和环境污染日益突出的重要原因。与此同时,垃圾量的剧增也导致其收集、运输与中转费用的不断增加。在城市生活垃圾的全过程管理中,城市生活垃圾的收运是连接发生源与处理处置设施的不可或缺的一个重要环节,其收运费用耗资最大,约占总费用的60%-80%,且操作过程也极为复杂。为此,本研究在文献调研和实地考察的基础上,针对国内生活垃圾收运系统现状及发展方向,采用理论研究、模型建立算法设计、实例分析等方法,建立了城市生活垃圾收运系统优化模型,通过模型应用以期兼顾社会环境各因素的同时实现收运系统经济、高效、稳定运行,为优化收运设施选址、制定垃圾物流分配方案和收运路线计划提供科学依据。收运系统作为固废管理系统的子系统,具备功能综合性和与上层系统的紧密关联性。基于此,本文从城市固体废物全过程管理的角度,在充分考虑收运过程对经济、环境、社会等方面的影响的基础上,建立了收运系统多目标动态规划模型。模型应用不但可使混合收集背景下的成都市生活垃圾全过程管理成本由2011年的184.2元/t大幅下降到2020年的58.4元/t,且焚烧量逐年增加,其与填埋量的比值由2011年的1：3上升至2020年的6：1,其处理方式的改变符合成都市固废规划要求和“资源节约型社会”的建设宗旨。为迎合成都市生活垃圾分类收集的发展方向,结合当地垃圾资源回收和处理现状,针对厨余垃圾含量高且无专门生物处理设施等特点,建立了城市生活垃圾分类收运体系,提出厨余垃圾源头分类收集并运输至脱水式压缩转运站,经过脱水处理后运往焚烧厂或填埋场处理。并采用多目标动态规划模型对脱水式转运站的选址及不同类垃圾的物流分配方案等进行优化,结果表明该分类收运体系的运行不仅使生活垃圾全过程管理成本降低23.1%,且达到7.7%的垃圾减量化效果。在系统规划模型应用的基础上,针对国内有无中转房的两种收运模式,分别提出车辆路径点问题和弧问题模型并设计出一种具有聚类策略的蚁群算法,展开收运路线优化的理论研究。随后结合研究结果,为充分考虑实际道路和交通限制情况,在GIS环境下建立求解模型以开展实例研究。以成都市双楠辖区为例,针对现行收运模式下垃圾堆放点周边环境二次污染以及重复性劳动等问题,对取消垃圾临时堆放点的生活垃圾收运路线进行优化。结果表明在改进模式下有无转向约束的线路优化后单位收运费用分别为12.0元/t和11.8元／t,分别比实际情况节约了36.51%和37.57%,优化效果明显。另外,为避开交通高峰时段拥堵道路,减少车辆运输时间和车辆低速运行所带来的燃料费的额外消耗,建立带时间窗的垃圾收集车辆路径问题模型对成都市双楠区生活垃圾收运路线进行优化。分别对不带时间窗、以时间为成本及以燃料消耗为成本的三种准则的优化结果进行比较分析,优化结果表明以燃料消耗最少为目标的优化中,综合考虑了交通拥堵状况和路线长短因素,达到燃料消耗最低34400g,与路程最优时相比,节约了11.73%,,降低了收运成本的同时也最大限度的减小了运输过程对环境的影响。以上研究结果表明：基于系统优化模型的城市垃圾收运系统设计有利于降低城市固体废物的全过程管理成本,提高综合利用效率和减少最终处置的废物量,从而获得最大的社会、环境和经济效益。