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Problema de encaminhamento de veículos de recolha de resíduos: revisão da literatura
Problema de encaminhamento de veículos de recolha de resíduos: resolver o quebra-cabeças da recolha eficiente
A recolha de resíduos é um grande problema do nosso mundo atual. A quantidade de lixo que produzimos continua a aumentar. Em 2010, a União Europeia produziu 2,5 mil milhões de toneladas de resíduos. São cerca de 4,986 kg por pessoa! Encontrar a melhor forma de recolher todos estes resíduos é muito importante.
Este artigo analisa a forma como podemos melhorar a recolha de resíduos, utilizando formas inteligentes de planear os percursos dos camiões. Vamos aprender sobre os Problema de encaminhamento de veículos de recolha de resíduos (WCVRP) e como resolvê-lo.
Índice
O que é o encaminhamento de veículos de recolha de resíduos?
A recolha de resíduos é quando os camiões recolhem lixo e levá-los para locais como centros de reciclagem ou aterros sanitários. O Problema de encaminhamento de veículos (VRP) tenta encontrar os melhores caminhos para os camiões seguirem.
Existem três tipos principais de recolha de resíduos:
- Recolha de resíduos domésticos: Recolher o lixo das habitações
- Recolha de resíduos comerciais: Cobrança às empresas
- Recolha de resíduos Roll-on-Roll-off: Deslocação de grandes contentores de locais como estaleiros de construção
Vejamos cada tipo com mais pormenor.
Tipos de recolha de resíduos
| Tipo de recolha de resíduos | O que é | Como funciona |
|---|---|---|
| Residencial | Recolha de lixo doméstico nas ruas | Os camiões percorrem as ruas recolhendo sacos de lixo ou caixotes em frente das casas |
| Comercial | Recolha de grandes contentores nas empresas | Os camiões visitam 60-400 clientes por rota, com 2-3 viagens de eliminação por dia |
| Roll-on-Roll-off | Mudança de grandes contentores (20-40 jardas) | Um contentor de cada vez é recolhido, esvaziado e devolvido |
Estudos-chave sobre o encaminhamento da recolha de resíduos
Muitas pessoas inteligentes estudaram a forma de melhorar a recolha de resíduos. Eis alguns estudos de caso importantes:
Histórias de sucesso no mundo real
| Localização | O que fizeram | Resultados |
|---|---|---|
| Buenos Aires, Argentina | Utilizou a matemática para planear melhores percursos | Economizou mais de $200.000 por ano |
| Chicago, EUA | Tornar os itinerários flexíveis | Redução da capacidade necessária para 12%-16% |
| Hanói, Vietname | Melhoria do itinerário dos veículos | Redução do custo total e do número de camiões utilizados |
Rota de recolha de resíduos: Explicação das recolhas mais inteligentes
O aumento dos resíduos necessita de soluções mais inteligentes
Resíduos da UE em 2010
Um enorme 2,5 mil milhões de toneladas gerado.
Isso é 4,986 kg por pessoa!
Fonte: Eurostat
Para onde vão os resíduos da UE? (2010)
Mostra os métodos de eliminação por percentagem.
Compreender os métodos de recolha
Residencial
Recolha de lixo nas casas. As rotas cobrem frequentemente todas as ruas.
Comercial
Recolha nas empresas através de grandes contentores. As paragens são pontos específicos.
Roll-on/Roll-off
Movimentação de contentores muito grandes, como os de estaleiros de construção.
Planear as rotas
Encaminhamento de nós
Concentra-se em encontrar o melhor caminho entre pontos específicos (como empresas).
Encaminhamento do arco
Centra-se na cobertura de ruas ou caminhos específicos (como percursos residenciais).
A otimização compensa: Exemplos reais
Buenos Aires, AR
As rotas optimizadas pouparam mais de $200,000 por ano.
Chicago, EUA
O encaminhamento flexível conduziu a um 12-16% redução da capacidade necessária.
Givatayim, IL
As melhorias nas rotas reduzem a distância total de recolha em 18.7%.
Benefícios do encaminhamento inteligente de resíduos
- Poupa dinheiro (custos mais baixos de combustível e mão de obra)
- Reduz o número de camiões necessários
- Ajuda o ambiente (menos combustível, menos CO2)
- Fornece um serviço mais rápido e mais fiável
Como resolver o problema da recolha de resíduos
Existem duas formas principais de analisar as rotas de recolha de resíduos:
- Problemas de encaminhamento de nós: Pense em cada paragem como um ponto num mapa
- Problemas de encaminhamento do arco: Pense nas ruas como linhas que precisam de ser cobertas
São utilizados diferentes métodos para encontrar boas rotas:
Métodos para resolver o WCVRP
- Métodos simples
- Métodos bifásicos
- Algoritmos de construção
- Algoritmos de melhoramento
- Métodos avançados
- Algoritmos genéticos
- Pesquisa Tabu
- Otimização por colónias de formigas
- Pesquisa na grande vizinhança
Por exemplo, em Givatayim, Israel, a utilização de um modelo simples reduziu a distância total de recolha em 18,7%!
Veículos modernos de recolha de resíduos
Atualmente, temos muitos tipos de camiões de gestão de resíduos que facilitam a recolha. Estes incluem:
- Camiões do lixo com braço de gancho
- Camiões compactadores
- Camiões de lixo com auto-carregamento com sistemas automáticos
- Camiões de lixo eléctricos para menos poluição
Estes camiões podem trabalhar com sistemas de encaminhamento modernos para tornar a recolha de resíduos mais eficiente.
Impacto ambiental da recolha de resíduos
A recolha de resíduos não se trata apenas de poupar dinheiro. Trata-se também de ajudar o nosso planeta. Camiões eléctricos de recolha de resíduos pode reduzir a poluição e, ao mesmo tempo, seguir trajectos eficientes.
Ao encurtar os percursos, os camiões consomem menos combustível. Isto significa:
- Menos CO2 no ar
- Menos dinheiro gasto em combustível
- Serviço mais rápido para os cidadãos
O futuro da recolha de resíduos
O futuro da recolha de resíduos parece excitante. As novas ideias incluem:
- Utilizar dados em tempo real para criar melhores itinerários
- Acrescentar informações de trânsito para evitar estradas movimentadas
- Combinar objectivos de poupança de dinheiro com objectivos ecológicos
- Utilização de camiões eléctricos e híbridos
Estas novas ideias ajudarão a melhorar a recolha de resíduos para todos.
Conclusão
O problema do encaminhamento dos veículos de recolha de resíduos é importante para as nossas cidades e vilas. Se encontrarmos melhores formas de planear as rotas, podemos:
- Poupar dinheiro
- Utilizar menos camiões
- Ajude a manter o nosso planeta limpo
- Tornar a recolha de resíduos mais rápida
É necessário trabalhar mais para melhorar ainda mais a recolha de resíduos. Os estudos futuros devem ter em conta tanto a poupança de dinheiro como a proteção do ambiente.
A recolha de resíduos pode não ser algo em que pensamos todos os dias, mas melhorá-la ajuda-nos a viver em cidades mais limpas e mais eficientes.
