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Problema di instradamento dei veicoli per la raccolta dei rifiuti: revisione della letteratura
Problema di instradamento dei veicoli per la raccolta dei rifiuti: risolvere il problema di una raccolta efficiente
La raccolta dei rifiuti è un grande problema del nostro mondo di oggi. La quantità di spazzatura che produciamo continua ad aumentare. Nel 2010, l'Unione Europea ha prodotto 2,5 miliardi di tonnellate di rifiuti. Ciò equivale a circa 4.986 kg per ogni persona! Trovare il modo migliore per raccogliere tutti questi rifiuti è molto importante.
Questo articolo analizza come migliorare la raccolta dei rifiuti utilizzando metodi intelligenti per pianificare i percorsi dei camion. Impariamo a conoscere il Problema di instradamento dei veicoli per la raccolta dei rifiuti (WCVRP) e come risolverlo.
Indice dei contenuti
Che cos'è il percorso dei veicoli per la raccolta dei rifiuti?
La raccolta dei rifiuti avviene quando i camion raccolgono spazzatura e portarlo in luoghi come centri di riciclaggio o discariche. Il Problema di instradamento dei veicoli (VRP) cerca di trovare i percorsi migliori per i camion.
Esistono tre tipi principali di raccolta dei rifiuti:
- Raccolta dei rifiuti residenziali: Raccolta dei rifiuti dalle case
- Raccolta di rifiuti commerciali: Raccolta presso le aziende
- Raccolta dei rifiuti Roll-on-Roll-off: Spostamento di grandi container da luoghi come i cantieri
Analizziamo ogni tipo in modo più dettagliato.
Tipi di raccolta dei rifiuti
| Tipo di raccolta dei rifiuti | Che cos'è | Come funziona |
|---|---|---|
| Residenziale | Raccolta dei rifiuti domestici lungo le strade | I camion passano lungo le strade per raccogliere i sacchi o i bidoni della spazzatura davanti alle case. |
| Commerciale | Raccolta da grandi contenitori presso le aziende | I camion visitano 60-400 clienti per percorso con 2-3 viaggi di smaltimento al giorno. |
| Roll-on-Roll-off | Spostamento di container di grandi dimensioni (20-40 metri) | Un contenitore alla volta viene prelevato, svuotato e restituito. |
Studi chiave sull'itinerario di raccolta dei rifiuti
Molte persone intelligenti hanno studiato come migliorare la raccolta dei rifiuti. Ecco alcuni importanti casi di studio:
Storie di successo nel mondo reale
| Posizione | Cosa hanno fatto | Risultati |
|---|---|---|
| Buenos Aires, Argentina | Usare la matematica per pianificare percorsi migliori | Risparmio di oltre $200.000 all'anno |
| Chicago, USA | Percorsi flessibili | Riduzione della capacità necessaria da 12%-16% |
| Hanoi, Vietnam | Miglioramento del percorso dei veicoli | Riduzione del costo totale e del numero di carrelli utilizzati |
Itinerari di raccolta dei rifiuti: Spiegazioni sui ritiri più intelligenti
La crescita dei rifiuti richiede soluzioni più intelligenti
Rifiuti UE nel 2010
Un massiccio 2,5 miliardi di tonnellate generato.
Questo è 4.986 kg a persona!
Fonte: Eurostat: Eurostat
Dove vanno a finire i rifiuti dell'UE? (2010)
Mostra i metodi di smaltimento in percentuale.
Comprendere i metodi di raccolta
Residenziale
Raccogliere i rifiuti dalle case. I percorsi coprono spesso tutte le strade.
Commerciale
Raccolta presso le aziende che utilizzano grandi contenitori. Le fermate sono punti specifici.
Roll-on/Roll-off
Spostamento di container molto grandi, come quelli provenienti da cantieri edili.
Pianificazione degli itinerari
Instradamento dei nodi
Si concentra sulla ricerca del percorso migliore tra punti specifici (come le aziende).
Instradamento ad arco
Si concentra sulla copertura di strade o percorsi specifici (come i percorsi residenziali).
L'ottimizzazione paga: Esempi reali
Buenos Aires, AR
I percorsi ottimizzati hanno permesso di risparmiare oltre $200,000 all'anno.
Chicago, USA
L'instradamento flessibile ha portato a un 12-16% riduzione della capacità necessaria.
Givatayim, IL
I miglioramenti del percorso hanno ridotto la distanza totale di raccolta di 18.7%.
Vantaggi della distribuzione intelligente dei rifiuti
- Risparmio di denaro (riduzione dei costi di carburante e manodopera)
- Riduce il numero di camion necessari
- Aiuta l'ambiente (meno carburante, meno CO2)
- Fornisce un servizio più rapido e affidabile
Come risolvere il problema della raccolta dei rifiuti
Esistono due modi principali per considerare i percorsi di raccolta dei rifiuti:
- Problemi di instradamento dei nodi: Considerate ogni fermata come un punto su una mappa.
- Problemi di instradamento dell'arco: Considerate le strade come linee da percorrere.
Per trovare percorsi validi si utilizzano diversi metodi:
Metodi per risolvere il WCVRP
- Metodi semplici
- Metodi bifase
- Algoritmi di costruzione
- Algoritmi di miglioramento
- Metodi avanzati
- Algoritmi genetici
- Ricerca Tabu
- Ottimizzazione della colonia di formiche
- Ricerca di un grande quartiere
Ad esempio, a Givatayim, in Israele, l'utilizzo di un semplice modello ha ridotto la distanza totale di raccolta di 18,7%!
Moderni veicoli per la raccolta dei rifiuti
Oggi abbiamo molti tipi di camion per la gestione dei rifiuti che facilitano la raccolta. Questi includono:
- Camion dei rifiuti con braccio a gancio
- Autocarri compattatori
- Camion dei rifiuti autocaricanti con sistemi automatici
- Camion della spazzatura elettrici per un minore inquinamento
Questi carrelli possono lavorare con i moderni sistemi di routing per rendere più efficiente la raccolta dei rifiuti.
Impatto ambientale della raccolta dei rifiuti
La raccolta dei rifiuti non è solo un risparmio economico. Si tratta anche di aiutare il nostro pianeta. Camion elettrici per la raccolta dei rifiuti possono ridurre l'inquinamento pur seguendo percorsi efficienti.
Accorciando i percorsi, i camion consumano meno carburante. Ciò significa che:
- Meno CO2 nell'aria
- Meno soldi spesi per il gas
- Servizio più rapido per le persone
Il futuro della raccolta dei rifiuti
Il futuro della raccolta dei rifiuti si prospetta entusiasmante. Le nuove idee includono:
- Utilizzare i dati in tempo reale per creare percorsi migliori
- Aggiunta di informazioni sul traffico per evitare strade trafficate
- Combinare gli obiettivi di risparmio economico con quelli di rispetto dell'ambiente
- Utilizzo di carrelli elettrici e ibridi
Queste nuove idee contribuiranno a migliorare la raccolta dei rifiuti per tutti.
Conclusione
Il problema degli itinerari dei veicoli per la raccolta dei rifiuti è importante per le nostre città e paesi. Trovando modi migliori per pianificare i percorsi, possiamo:
- Risparmiare denaro
- Utilizzare meno camion
- Contribuite a mantenere pulito il nostro pianeta
- Rendere più veloce la raccolta dei rifiuti
Occorre lavorare di più per migliorare la raccolta dei rifiuti. Gli studi futuri dovrebbero considerare sia il risparmio di denaro che l'aiuto all'ambiente.
La raccolta dei rifiuti può non essere una cosa a cui pensiamo tutti i giorni, ma migliorarla aiuta tutti noi a vivere in città più pulite ed efficienti.
