Problema de enrutamiento de vehículos de múltiples compartimentos dinámicos para la recolección inteligente de residuos
Autores: Bouleft, Yousra; Elhilali Alaoui, Ahmed
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Problema de enrutamiento de vehículos de múltiples compartimentos dinámicos para la recolección inteligente de residuos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Sistemas
Palabras clave
Aumento
Gestión de residuos
Ciudades inteligentes
Sensores
Recolección de residuos
Algoritmo genético
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
El rápido aumento en la urbanización resulta en un aumento en el volumen de residuos sólidos municipales producidos cada día, causando desbordamiento de los contenedores de basura y distorsionando así la apariencia de la ciudad; por esta y razones ambientales, las ciudades inteligentes involucran el uso de tecnologías modernas para una gestión de residuos inteligente y eficiente. Los contenedores inteligentes en entornos urbanos contienen sensores que miden el estado de los contenedores en tiempo real y activan alarmas inalámbricas si el contenedor alcanza un umbral predeterminado, y luego comunican la información al centro de operaciones, que luego envía vehículos para recoger los residuos de las estaciones seleccionadas con el fin de recolectar una cantidad significativa de residuos y reducir los costos de transporte. En este artículo, abordaremos el problema de Enrutamiento de Vehículos Multi-Compartimentales Dinámicos (DM-CVRP) para la recolección selectiva e inteligente de residuos. Este problema se resume como un modelo de programación matemática lineal para definir rutas dinámicas óptimas para minimizar el costo total, que son los costos de transporte y los costos de penalización causados por exceder la capacidad del contenedor. Se propone el algoritmo genético hibridado (GA) para resolver este problema, y la efectividad del enfoque propuesto se verifica mediante experimentos numéricos extensos en instancias proporcionadas por Valorsul, con algunas modificaciones para adaptar estos datos a nuestro problema. Luego pudimos asegurar la efectividad de nuestro enfoque basado en los resultados en los casos estáticos y dinámicos, los cuales son muy alentadores.
Descripción
El rápido aumento en la urbanización resulta en un aumento en el volumen de residuos sólidos municipales producidos cada día, causando desbordamiento de los contenedores de basura y distorsionando así la apariencia de la ciudad; por esta y razones ambientales, las ciudades inteligentes involucran el uso de tecnologías modernas para una gestión de residuos inteligente y eficiente. Los contenedores inteligentes en entornos urbanos contienen sensores que miden el estado de los contenedores en tiempo real y activan alarmas inalámbricas si el contenedor alcanza un umbral predeterminado, y luego comunican la información al centro de operaciones, que luego envía vehículos para recoger los residuos de las estaciones seleccionadas con el fin de recolectar una cantidad significativa de residuos y reducir los costos de transporte. En este artículo, abordaremos el problema de Enrutamiento de Vehículos Multi-Compartimentales Dinámicos (DM-CVRP) para la recolección selectiva e inteligente de residuos. Este problema se resume como un modelo de programación matemática lineal para definir rutas dinámicas óptimas para minimizar el costo total, que son los costos de transporte y los costos de penalización causados por exceder la capacidad del contenedor. Se propone el algoritmo genético hibridado (GA) para resolver este problema, y la efectividad del enfoque propuesto se verifica mediante experimentos numéricos extensos en instancias proporcionadas por Valorsul, con algunas modificaciones para adaptar estos datos a nuestro problema. Luego pudimos asegurar la efectividad de nuestro enfoque basado en los resultados en los casos estáticos y dinámicos, los cuales son muy alentadores.