Оптимізація розкладів раннього збору і вивезення сміття у мегаполісі

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.251082

Ключові слова:

організація перевезень, побутові відходи, розклад операцій, періодичність процесів, змішані графи

Анотація

Показано, що у зв’язку із зростанням обсягів відходів, що продукує мегаполіс, процеси їх вивезення й утилізації повинні мати точніший облік і контроль. При неможливості запровадити «розумні» системи контролю, резерви підвищення ефективності процесів запропоновано шукати в їх структурі. Розроблено таку структурну модель операцій, яка може забезпечити скорочення часових витрат. Використання неповної інформації про нагромадження і вивезення сміття зумовлює незапланований пробіг автомобілів. Для того, щоб уникнути непередбачених витрат, запропоновано застосовувати ранній забір сміття, при якому періодичність спорожнення контейнерів скорочується. Це приводить до збільшення кількості заїздів автомобілів для забору, але усуває непередбачений пробіг через невідповідність прогнозу завантаження. Показано, що для ефективної організації роботи автомобілів-сміттєвозів на транспортній мережі міста потрібен активний, найкоротший розклад операцій, який потрібно складати на декілька періодів. Для розроблення оптимального за швидкодією циклічного розкладу роботи сукупності автомобілів-сміттєвозів запропоновано методику, яка базується на впорядкуванні змішаних графів. Змішаний граф відображає множину операцій по збору сміття і часові зв’язки між моментами їх виконання. Для того, щоб з такого графа можна було розробити оптимальний розклад, з графа потрібно видалити цикли. Для цього було застосовано методику «розділяй і пануй». Запропонований алгоритм впорядкування графа застосовано для дослідження чинної системи збору сміття. В результаті досліджень досягнуто вищої продуктивності сміттєвозів і вчасного вивезення органічних відходів. Скорочення тижневої тривалості роботи 6 автомобілів сміттєвозів при застосуванні 70 %-го рівня заповнення контейнерів досягло 42 годин

Біографії авторів

Indira Saukenova, Academy of Logistics and Transport

Master of Science, Graduate Student

Department of Transport Logistics and Management

Мирослав Стефанович Оліскевич, Львівський національний аграрний університет

Доктор технічних наук, доцент

Кафедра експлуатації та технічного сервісу машин

Ігор Олександрович Таран, Національний технічний університет “Дніпровська політехніка”

Доктор технічних наук, професор

Кафедра управління на транспорті

Aliya Toktamyssova, Academy of Logistics and Transport

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

Department of Transport Logistics and Management

Dana Aliakbarkyzy, Academy of Logistics and Transport

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor

Department of Transport Logistics and Management

Роман Андрійович Пельо, Національний університет «Львівська політехніка»

Кандидат технічних наук, старший викладач

Кафедра автомобільний транспорт

Посилання

  1. Książek, R., Gdowska, K., Korcyl, A. (2021). Recyclables Collection Route Balancing Problem with Heterogeneous Fleet. Energies, 14 (21), 7406. doi: https://doi.org/10.3390/en14217406
  2. Ramos, T. R. P., de Morais, C. S., Barbosa-Póvoa, A. P. (2018). The smart waste collection routing problem: Alternative operational management approaches. Expert Systems with Applications, 103, 146–158. doi: https://doi.org/10.1016/j.eswa.2018.03.001
  3. Faccio, M., Persona, A., Zanin, G. (2011). Waste collection multi objective model with real time traceability data. Waste Management, 31 (12), 2391–2405. doi: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2011.07.005
  4. Hrabec, D., Senland, P., Nevrly, V., Popela, P., Hoff, A., Somplak, R., Pavlas, M. (2019). Quantity-Predictive Vehicle Routing Problem for Smart Waste Collection. Chemical Engineering Transactions, 76, 1249–1254. doi: https://doi.org/10.3303/CET1976209
  5. Ozmen, M., Sahin, H., Koray, O. (2020). Genetic Algorithm Based Optimized Waste Collection in Smart Cities. 2020 International Conference on Electrical Engineering (ICEE). doi: https://doi.org/10.1109/icee49691.2020.9249837
  6. Dixit, A., Mishra, A., Shukla, A. (2019). Vehicle Routing Problem with Time Windows Using Meta-Heuristic Algorithms: A Survey. Advances in Intelligent Systems and Computing, 539–546. doi: https://doi.org/10.1007/978-981-13-0761-4_52
  7. Tran Thi Hoang, G., Dupont, L., Camargo, M. (2019). Application of Decision-Making Methods in Smart City Projects: A Systematic Literature Review. Smart Cities, 2 (3), 433–452. doi: https://doi.org/10.3390/smartcities2030027
  8. Dastpak, M., Errico, F. (2021). Off-line approximate dynamic programming for the vehicle routing problem with stochastic customers and demands via decentralized decision-making. arXiv. Available at: https://arxiv.org/pdf/2109.10200.pdf
  9. Mes, M., Schutten, M., Rivera, A. P. (2014). Inventory routing for dynamic waste collection. Waste Management, 34 (9), 1564–1576. doi: https://doi.org/10.1016/j.wasman.2014.05.011
  10. Korcyl, A., Gdowska, K., Książek, R. (2020). A MILP model for the selective solid waste collection routing problem. Decision Making in Manufacturing and Services, 13. doi: https://doi.org/10.7494/dmms.2019.13.1-2.3470
  11. Bányai, T., Tamás, P., Illés, B., Stankevičiūtė, Ž., Bányai, Á. (2019). Optimization of Municipal Waste Collection Routing: Impact of Industry 4.0 Technologies on Environmental Awareness and Sustainability. International Journal of Environmental Research and Public Health, 16 (4), 634. doi: https://doi.org/10.3390/ijerph16040634
  12. Blazewicz, J., Ecker, K. H., Pesch, E., Schmidt, G., Sterna, M., Weglarz, J. (2019). Handbook on scheduling: From theory to practice. Springer, 833. doi: https://doi.org/10.1007/978-3-319-99849-7
  13. Gholami, O., Sotskov, Yu. N. (2012). Heuristic algorithms for job shop scheduling. Informatika, 4, 45–55. Available at: https://inf.grid.by/jour/article/viewFile/263/247
  14. Prokudin, H., Oliskevich, M. (2018). The optimization technique of highway trucks fleet joint schedule with time limits. The Journal of Zhytomyr State Technological University. Series: Engineering, 2 (82), 118–126. doi: https://doi.org/10.26642/tn-2018-2(82)-118-126
  15. Mapa konteineriv dlia orhaniky Lviv. Available at: https://www.google.com/maps/d/u/0/viewer?mid=1ASrSdBmfCY6_JYm0guIBbbA4JXTPRgqe&ll=49.82819962654997%2C24.02545760000001&z=11

##submission.downloads##

Опубліковано

2022-02-28

Як цитувати

Saukenova, I., Оліскевич, М. С., Таран, І. О., Toktamyssova, A., Aliakbarkyzy, D., & Пельо, Р. А. (2022). Оптимізація розкладів раннього збору і вивезення сміття у мегаполісі. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(3(115), 13–23. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.251082

Номер

Том 1 № 3(115) (2022): Процеси управління

Розділ

Процеси управління

Ліцензія

Авторське право (c) 2022 Indira Saukenova, Myroslav Oliskevych, Igor Taran, Aliya Toktamyssova, Dana Aliakbarkyzy, Roman Pelo

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.