随着城市化进程不断加快,居民生活水平提高以及人口的增长,近年来城市生活垃圾产生量呈现明显上升趋势,若不能得到及时有效的收集和处理,大量垃圾堆放会造成严重的环境污染和资源浪费,并危害城市居民健康。因此,如何构建科学合理的城市生活垃圾逆向物流网络,以在降低经济成本的同时关注环境保护和社会责任,成为亟待解决的问题。此外,受设施容量、道路交通状况等因素限制,城市生活垃圾逆向物流网络中各设施、各活动之间存在相互影响、相互制约的关系。因此,在同时考虑经济、环境和社会维度的多目标优化基础上,从逆向物流设施选址、车辆路径及流量分配问题集成角度研究城市生活垃圾逆向物流网络对提高城市生活垃圾管理效率具有重要意义。本文主要研究内容如下:首先,考虑到垃圾产生量受经济发展、季节等因素影响会发生变化,研究允许扩建的多周期多目标城市生活垃圾逆向物流设施选址-流量分配问题。在每个周期,设施都有一定的扩建能力,垃圾被运送至转运站分拣后分别运送至回收再利用工厂和垃圾处理厂进行处理。以最小化网络总成本,最小化碳排放量和最大化社会责任指数为目标,建立多周期混合整数非线性规划模型,采用Epsilon约束法处理多目标问题,设计不同规模算例以验证模型的有效性和适用性,并证明多周期选址和设施扩建对降低成本有很大帮助。其次,对三级城市生活垃圾逆向物流设施选址和容量、车辆路径和流量分配进行综合优化,研究多目标多车场城市生活垃圾逆向物流设施选址-车辆路径问题。同时关注经济、环境和社会因素,建立多目标混合整数非线性规划模型,并设计禁忌搜索混合算法对模型进行求解。通过不同规模算例仿真验证所提模型和求解算法在大规模问题上更具有效性,进一步的敏感性分析也为解决垃圾转运站选址和容量、车辆路径、设施间流量分配和逆向物流网络管理提供了有效的方法和依据。